服务滚动升级

当有镜像发布新版本，新版本服务上线时如何实现服务的滚动和平滑升级？

如果你使用ReplicationController创建的pod可以使用kubectl rollingupdate命令滚动升级，如果使用的是Deployment创建的Pod可以直接修改yaml文件后执行kubectl apply即可。

Deployment已经内置了RollingUpdate strategy，因此不用再调用kubectl rollingupdate命令，升级的过程是先创建新版的pod将流量导入到新pod上后销毁原来的旧的pod。

Rolling Update适用于Deployment、Replication Controller，官方推荐使用Deployment而不再使用Replication Controller。

使用ReplicationController时的滚动升级请参考官网说明：https://kubernetes.io/docs/tasks/run-application/rolling-update-replication-controller/

ReplicationController与Deployment的关系

ReplicationController和Deployment的RollingUpdate命令有些不同，但是实现的机制是一样的，关于这两个kind的关系我引用了ReplicationController与Deployment的区别中的部分内容如下，详细区别请查看原文。

ReplicationController

Replication Controller为Kubernetes的一个核心内容，应用托管到Kubernetes之后，需要保证应用能够持续的运行，Replication Controller就是这个保证的key，主要的功能如下：

  • 确保pod数量：它会确保Kubernetes中有指定数量的Pod在运行。如果少于指定数量的pod，Replication Controller会创建新的，反之则会删除掉多余的以保证Pod数量不变。
  • 确保pod健康：当pod不健康，运行出错或者无法提供服务时，Replication Controller也会杀死不健康的pod，重新创建新的。
  • 弹性伸缩 ：在业务高峰或者低峰期的时候，可以通过Replication Controller动态的调整pod的数量来提高资源的利用率。同时，配置相应的监控功能（Hroizontal Pod Autoscaler），会定时自动从监控平台获取Replication Controller关联pod的整体资源使用情况，做到自动伸缩。
  • 滚动升级：滚动升级为一种平滑的升级方式，通过逐步替换的策略，保证整体系统的稳定，在初始化升级的时候就可以及时发现和解决问题，避免问题不断扩大。

Deployment

Deployment同样为Kubernetes的一个核心内容，主要职责同样是为了保证pod的数量和健康，90%的功能与Replication Controller完全一样，可以看做新一代的Replication Controller。但是，它又具备了Replication Controller之外的新特性：

  • Replication Controller全部功能：Deployment继承了上面描述的Replication Controller全部功能。
  • 事件和状态查看：可以查看Deployment的升级详细进度和状态。
  • 回滚：当升级pod镜像或者相关参数的时候发现问题，可以使用回滚操作回滚到上一个稳定的版本或者指定的版本。
  • 版本记录: 每一次对Deployment的操作，都能保存下来，给予后续可能的回滚使用。
  • 暂停和启动：对于每一次升级，都能够随时暂停和启动。
  • 多种升级方案：Recreate：删除所有已存在的pod,重新创建新的; RollingUpdate：滚动升级，逐步替换的策略，同时滚动升级时，支持更多的附加参数，例如设置最大不可用pod数量，最小升级间隔时间等等。

创建测试镜像

我们来创建一个特别简单的web服务，当你访问网页时，将输出一句版本信息。通过区分这句版本信息输出我们就可以断定升级是否完成。

所有配置和代码见manifests/test/rolling-update-test目录。

Web服务的代码main.go

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5.     "log"
  6.     "net/http"
  7. )
  9. func sayhello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  10.     fmt.Fprintf(w, "This is version 1.") //这个写入到w的是输出到客户端的
  11. }
  13. func main() {
  14.     http.HandleFunc("/", sayhello) //设置访问的路由
  15.     log.Println("This is version 1.")
  16.     err := http.ListenAndServe(":9090", nil) //设置监听的端口
  17.     if err != nil {
  18.         log.Fatal("ListenAndServe: ", err)
  19.     }
  20. }

创建Dockerfile

  1. FROM alpine:3.5
  2. ADD hellov2 /
  3. ENTRYPOINT ["/hellov2"]

注意修改添加的文件的名称。

创建Makefile

修改镜像仓库的地址为你自己的私有镜像仓库地址。

修改Makefile中的TAG为新的版本号。

  1. all: build push clean
  2. .PHONY: build push clean
  4. TAG = v1
  6. # Build for linux amd64
  7. build:
  8.     GOOS=linux GOARCH=amd64 go build -o hello${TAG} main.go
  9.     docker build -t sz-pg-oam-docker-hub-001.tendcloud.com/library/hello:${TAG} .
  11. # Push to tenxcloud
  12. push:
  13.     docker push sz-pg-oam-docker-hub-001.tendcloud.com/library/hello:${TAG}
  15. # Clean 
  16. clean:
  17.     rm -f hello${TAG}

编译

  1. make all

分别修改main.go中的输出语句、Dockerfile中的文件名称和Makefile中的TAG，创建两个版本的镜像。

测试

我们使用Deployment部署服务来测试。

配置文件rolling-update-test.yaml：

  1. apiVersion: extensions/v1beta1
  2. kind: Deployment
  3. metadata:
  4.     name: rolling-update-test
  5. spec:
  6.   replicas: 3
  7.   template:
  8.     metadata:
  9.       labels:
  10.         app: rolling-update-test
  11.     spec:
  12.       containers:
  13.       - name: rolling-update-test
  14.         image: sz-pg-oam-docker-hub-001.tendcloud.com/library/hello:v1
  15.         ports:
  16.         - containerPort: 9090
  17. ---
  18. apiVersion: v1
  19. kind: Service
  20. metadata:
  21.   name: rolling-update-test
  22.   labels:
  23.     app: rolling-update-test
  24. spec:
  25.   ports:
  26.   - port: 9090
  27.     protocol: TCP
  28.     name: http
  29.   selector:
  30.     app: rolling-update-test

部署service

  1. kubectl create -f rolling-update-test.yaml

修改traefik ingress配置

在ingress.yaml文件中增加新service的配置。

  1.   - host: rolling-update-test.traefik.io
  2.     http:
  3.       paths:
  4.       - path: /
  5.         backend:
  6.           serviceName: rolling-update-test
  7.           servicePort: 9090

修改本地的host配置，增加一条配置：

  1. 172.20.0.119 rolling-update-test.traefik.io

注意：172.20.0.119是我们之前使用keepalived创建的VIP。

打开浏览器访问http://rolling-update-test.traefik.io将会看到以下输出：

  1. This is version 1.

滚动升级

只需要将rolling-update-test.yaml文件中的image改成新版本的镜像名，然后执行：

  1. kubectl apply -f rolling-update-test.yaml

也可以参考Kubernetes Deployment Concept中的方法，直接设置新的镜像。

  1. kubectl set image deployment/rolling-update-test rolling-update-test=sz-pg-oam-docker-hub-001.tendcloud.com/library/hello:v2

或者使用kubectl edit deployment/rolling-update-test修改镜像名称后保存。

使用以下命令查看升级进度：

  1. kubectl rollout status deployment/rolling-update-test

升级完成后在浏览器中刷新http://rolling-update-test.traefik.io将会看到以下输出：

  1. This is version 2.

说明滚动升级成功。

使用ReplicationController创建的Pod如何RollingUpdate

以上讲解使用Deployment创建的Pod的RollingUpdate方式，那么如果使用传统的ReplicationController创建的Pod如何Update呢？

举个例子：

  1. $ kubectl -n spark-cluster rolling-update zeppelin-controller --image sz-pg-oam-docker-hub-001.tendcloud.com/library/zeppelin:0.7.1
  2. Created zeppelin-controller-99be89dbbe5cd5b8d6feab8f57a04a8b
  3. Scaling up zeppelin-controller-99be89dbbe5cd5b8d6feab8f57a04a8b from 0 to 1, scaling down zeppelin-controller from 1 to 0 (keep 1 pods available, don't exceed 2 pods)
  4. Scaling zeppelin-controller-99be89dbbe5cd5b8d6feab8f57a04a8b up to 1
  5. Scaling zeppelin-controller down to 0
  6. Update succeeded. Deleting old controller: zeppelin-controller
  7. Renaming zeppelin-controller-99be89dbbe5cd5b8d6feab8f57a04a8b to zeppelin-controller
  8. replicationcontroller "zeppelin-controller" rolling updated

只需要指定新的镜像即可，当然你可以配置RollingUpdate的策略。

参考