Deployments
一个 Deployment 控制器为 Pods 和 ReplicaSets 提供声明式的更新能力。
你负责描述 Deployment 中的 目标状态,而 Deployment 控制器以受控速率更改实际状态, 使其变为期望状态。你可以定义 Deployment 以创建新的 ReplicaSet,或删除现有 Deployment, 并通过新的 Deployment 收养其资源。
说明: 不要管理 Deployment 所拥有的 ReplicaSet 。 如果存在下面未覆盖的使用场景,请考虑在 Kubernetes 仓库中提出 Issue。
用例
以下是 Deployments 的典型用例:
- 创建 Deployment 以将 ReplicaSet 上线。 ReplicaSet 在后台创建 Pods。 检查 ReplicaSet 的上线状态,查看其是否成功。
- 通过更新 Deployment 的 PodTemplateSpec,声明 Pod 的新状态 。 新的 ReplicaSet 会被创建,Deployment 以受控速率将 Pod 从旧 ReplicaSet 迁移到新 ReplicaSet。 每个新的 ReplicaSet 都会更新 Deployment 的修订版本。
- 如果 Deployment 的当前状态不稳定,回滚到较早的 Deployment 版本。 每次回滚都会更新 Deployment 的修订版本。
- 扩大 Deployment 规模以承担更多负载。
- 暂停 Deployment 以应用对 PodTemplateSpec 所作的多项修改, 然后恢复其执行以启动新的上线版本。
- 使用 Deployment 状态 来判定上线过程是否出现停滞。
- 清理较旧的不再需要的 ReplicaSet 。
创建 Deployment
下面是 Deployment 示例。其中创建了一个 ReplicaSet,负责启动三个 nginx
Pods:
controllers/nginx-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
labels:
app: nginx
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.14.2
ports:
- containerPort: 80
在该例中:
- 创建名为
nginx-deployment
(由.metadata.name
字段标明)的 Deployment。 该 Deployment 创建三个(由
replicas
字段标明)Pod 副本。selector
字段定义 Deployment 如何查找要管理的 Pods。 在这里,你只需选择在 Pod 模板中定义的标签(app: nginx
)。 不过,更复杂的选择规则是也可能的,只要 Pod 模板本身满足所给规则即可。说明:
matchLabels
字段是{key,value}
偶对的映射。在matchLabels
映射中的单个{key,value}
映射等效于matchExpressions
中的一个元素,即其key
字段是 “key”,operator 为 “In”,value
数组仅包含 “value”。在matchLabels
和matchExpressions
中给出的所有条件都必须满足才能匹配。template
字段包含以下子字段:- Pod 被使用
labels
字段打上app: nginx
标签。 - Pod 模板规约(即
.template.spec
字段)指示 Pods 运行一个nginx
容器, 该容器运行版本为 1.14.2 的nginx
Docker Hub镜像。 - 创建一个容器并使用
name
字段将其命名为nginx
。
- Pod 被使用
开始之前,请确保的 Kubernetes 集群已启动并运行。 按照以下步骤创建上述 Deployment :
通过运行以下命令创建 Deployment :
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/controllers/nginx-deployment.yaml
说明: 你可以设置
--record
标志将所执行的命令写入资源注解kubernetes.io/change-cause
中。 这对于以后的检查是有用的。例如,要查看针对每个 Deployment 修订版本所执行过的命令。运行
kubectl get deployments
检查 Deployment 是否已创建。如果仍在创建 Deployment, 则输出类似于:NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx-deployment 3 0 0 0 1s
在检查集群中的 Deployment 时,所显示的字段有:
NAME
列出了集群中 Deployment 的名称。READY
显示应用程序的可用的 副本 数。显示的模式是“就绪个数/期望个数”。UP-TO-DATE
显示为了打到期望状态已经更新的副本数。AVAILABLE
显示应用可供用户使用的副本数。AGE
显示应用程序运行的时间。
请注意期望副本数是根据
.spec.replicas
字段设置 3。要查看 Deployment 上线状态,运行
kubectl rollout status deployment.v1.apps/nginx-deployment
。 输出类似于:Waiting for rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated...
deployment "nginx-deployment" successfully rolled out
几秒钟后再次运行
kubectl get deployments
。输出类似于:NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx-deployment 3 3 3 3 18s
注意 Deployment 已创建全部三个副本,并且所有副本都是最新的(它们包含最新的 Pod 模板) 并且可用。
要查看 Deployment 创建的 ReplicaSet(
rs
),运行kubectl get rs
。 输出类似于:NAME DESIRED CURRENT READY AGE
nginx-deployment-75675f5897 3 3 3 18s
ReplicaSet 输出中包含以下字段:
NAME
列出名字空间中 ReplicaSet 的名称;DESIRED
显示应用的期望副本个数,即在创建 Deployment 时所定义的值。 此为期望状态;CURRENT
显示当前运行状态中的副本个数;READY
显示应用中有多少副本可以为用户提供服务;AGE
显示应用已经运行的时间长度。
注意 ReplicaSet 的名称始终被格式化为
[Deployment名称]-[随机字符串]
。 其中的随机字符串是使用 pod-template-hash 作为种子随机生成的。要查看每个 Pod 自动生成的标签,运行
kubectl get pods --show-labels
。返回以下输出:NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
nginx-deployment-75675f5897-7ci7o 1/1 Running 0 18s app=nginx,pod-template-hash=3123191453
nginx-deployment-75675f5897-kzszj 1/1 Running 0 18s app=nginx,pod-template-hash=3123191453
nginx-deployment-75675f5897-qqcnn 1/1 Running 0 18s app=nginx,pod-template-hash=3123191453
所创建的 ReplicaSet 确保总是存在三个
nginx
Pod。
说明: 你必须在 Deployment 中指定适当的选择算符和 Pod 模板标签(在本例中为
app: nginx
)。 标签或者选择算符不要与其他控制器(包括其他 Deployment 和 StatefulSet)重叠。 Kubernetes 不会阻止你这样做,但是如果多个控制器具有重叠的选择算符,它们可能会发生冲突 执行难以预料的操作。
Pod-template-hash 标签
说明: 不要更改此标签。
Deployment 控制器将 pod-template-hash
标签添加到 Deployment 所创建或收留的 每个 ReplicaSet 。
此标签可确保 Deployment 的子 ReplicaSets 不重叠。 标签是通过对 ReplicaSet 的 PodTemplate
进行哈希处理。 所生成的哈希值被添加到 ReplicaSet 选择算符、Pod 模板标签,并存在于在 ReplicaSet 可能拥有的任何现有 Pod 中。
更新 Deployment
说明: 仅当 Deployment Pod 模板(即
.spec.template
)发生改变时,例如模板的标签或容器镜像被更新, 才会触发 Deployment 上线。 其他更新(如对 Deployment 执行扩缩容的操作)不会触发上线动作。
按照以下步骤更新 Deployment:
先来更新 nginx Pod 以使用
nginx:1.16.1
镜像,而不是nginx:1.14.2
镜像。kubectl --record deployment.apps/nginx-deployment set image \
deployment.v1.apps/nginx-deployment nginx=nginx:1.9.1
或者使用下面的命令:
kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.16.1 --record
输出类似于:
deployment.apps/nginx-deployment image updated
或者,可以
edit
Deployment 并将.spec.template.spec.containers[0].image
从nginx:1.14.2
更改至nginx:1.16.1
。kubectl edit deployment.v1.apps/nginx-deployment
输出类似于:
deployment.apps/nginx-deployment edited
要查看上线状态,运行:
kubectl rollout status deployment.v1.apps/nginx-deployment
输出类似于:
Waiting for rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated...
或者
deployment "nginx-deployment" successfully rolled out
获取关于已更新的 Deployment 的更多信息:
在上线成功后,可以通过运行
kubectl get deployments
来查看 Deployment: 输出类似于:NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx-deployment 3 3 3 3 36s
运行
kubectl get rs
以查看 Deployment 通过创建新的 ReplicaSet 并将其扩容到 3 个副本并将旧 ReplicaSet 缩容到 0 个副本完成了 Pod 的更新操作:kubectl get rs
输出类似于:
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
nginx-deployment-1564180365 3 3 3 6s
nginx-deployment-2035384211 0 0 0 36s
现在运行
get pods
应仅显示新的 Pods:kubectl get pods
输出类似于:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-deployment-1564180365-khku8 1/1 Running 0 14s
nginx-deployment-1564180365-nacti 1/1 Running 0 14s
nginx-deployment-1564180365-z9gth 1/1 Running 0 14s
下次要更新这些 Pods 时,只需再次更新 Deployment Pod 模板即可。
Deployment 可确保在更新时仅关闭一定数量的 Pod。默认情况下,它确保至少所需 Pods 75% 处于运行状态(最大不可用比例为 25%)。
Deployment 还确保仅所创建 Pod 数量只可能比期望 Pods 数高一点点。 默认情况下,它可确保启动的 Pod 个数比期望个数最多多出 25%(最大峰值 25%)。
例如,如果仔细查看上述 Deployment ,将看到它首先创建了一个新的 Pod,然后删除了一些旧的 Pods, 并创建了新的 Pods。它不会杀死老 Pods,直到有足够的数量新的 Pods 已经出现。 在足够数量的旧 Pods 被杀死前并没有创建新 Pods。它确保至少 2 个 Pod 可用,同时 最多总共 4 个 Pod 可用。
获取 Deployment 的更多信息
kubectl describe deployments
输出类似于:
Name: nginx-deployment
Namespace: default
CreationTimestamp: Thu, 30 Nov 2017 10:56:25 +0000
Labels: app=nginx
Annotations: deployment.kubernetes.io/revision=2
Selector: app=nginx
Replicas: 3 desired | 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType: RollingUpdate
MinReadySeconds: 0
RollingUpdateStrategy: 25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
Labels: app=nginx
Containers:
nginx:
Image: nginx:1.16.1
Port: 80/TCP
Environment: <none>
Mounts: <none>
Volumes: <none>
Conditions:
Type Status Reason
---- ------ ------
Available True MinimumReplicasAvailable
Progressing True NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets: <none>
NewReplicaSet: nginx-deployment-1564180365 (3/3 replicas created)
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal ScalingReplicaSet 2m deployment-controller Scaled up replica set nginx-deployment-2035384211 to 3
Normal ScalingReplicaSet 24s deployment-controller Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 1
Normal ScalingReplicaSet 22s deployment-controller Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 2
Normal ScalingReplicaSet 22s deployment-controller Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 2
Normal ScalingReplicaSet 19s deployment-controller Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 1
Normal ScalingReplicaSet 19s deployment-controller Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 3
Normal ScalingReplicaSet 14s deployment-controller Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 0
可以看到,当第一次创建 Deployment 时,它创建了一个 ReplicaSet(nginx-deployment-2035384211) 并将其直接扩容至 3 个副本。更新 Deployment 时,它创建了一个新的 ReplicaSet (nginx-deployment-1564180365),并将其扩容为 1,然后将旧 ReplicaSet 缩容到 2, 以便至少有 2 个 Pod 可用且最多创建 4 个 Pod。 然后,它使用相同的滚动更新策略继续对新的 ReplicaSet 扩容并对旧的 ReplicaSet 缩容。 最后,你将有 3 个可用的副本在新的 ReplicaSet 中,旧 ReplicaSet 将缩容到 0。
翻转(多 Deployment 动态更新)
Deployment 控制器每次注意到新的 Deployment 时,都会创建一个 ReplicaSet 以启动所需的 Pods。 如果更新了 Deployment,则控制标签匹配 .spec.selector
但模板不匹配 .spec.template
的 Pods 的现有 ReplicaSet 被缩容。最终,新的 ReplicaSet 缩放为 .spec.replicas
个副本, 所有旧 ReplicaSets 缩放为 0 个副本。
当 Deployment 正在上线时被更新,Deployment 会针对更新创建一个新的 ReplicaSet 并开始对其扩容,之前正在被扩容的 ReplicaSet 会被翻转,添加到旧 ReplicaSets 列表 并开始缩容。
例如,假定你在创建一个 Deployment 以生成 nginx:1.14.2
的 5 个副本,但接下来 更新 Deployment 以创建 5 个 nginx:1.16.1
的副本,而此时只有 3 个nginx:1.14.2
副本已创建。在这种情况下,Deployment 会立即开始杀死 3 个 nginx:1.14.2
Pods, 并开始创建 nginx:1.16.1
Pods。它不会等待 nginx:1.14.2
的 5 个副本都创建完成 后才开始执行变更动作。
更改标签选择算符
通常不鼓励更新标签选择算符。建议你提前规划选择算符。 在任何情况下,如果需要更新标签选择算符,请格外小心,并确保自己了解 这背后可能发生的所有事情。
说明: 在 API 版本
apps/v1
中,Deployment 标签选择算符在创建后是不可变的。
- 添加选择算符时要求使用新标签更新 Deployment 规约中的 Pod 模板标签,否则将返回验证错误。 此更改是非重叠的,也就是说新的选择算符不会选择使用旧选择算符所创建的 ReplicaSet 和 Pod, 这会导致创建新的 ReplicaSet 时所有旧 ReplicaSet 都会被孤立。
- 选择算符的更新如果更改了某个算符的键名,这会导致与添加算符时相同的行为。
- 删除选择算符的操作会删除从 Deployment 选择算符中删除现有算符。 此操作不需要更改 Pod 模板标签。现有 ReplicaSet 不会被孤立,也不会因此创建新的 ReplicaSet, 但请注意已删除的标签仍然存在于现有的 Pod 和 ReplicaSet 中。
回滚 Deployment
有时,你可能想要回滚 Deployment;例如,当 Deployment 不稳定时(例如进入反复崩溃状态)。 默认情况下,Deployment 的所有上线记录都保留在系统中,以便可以随时回滚 (你可以通过修改修订历史记录限制来更改这一约束)。
说明: Deployment 被触发上线时,系统就会创建 Deployment 的新的修订版本。 这意味着仅当 Deployment 的 Pod 模板(
.spec.template
)发生更改时,才会创建新修订版本 — 例如,模板的标签或容器镜像发生变化。 其他更新,如 Deployment 的扩缩容操作不会创建 Deployment 修订版本。 这是为了方便同时执行手动缩放或自动缩放。 换言之,当你回滚到较早的修订版本时,只有 Deployment 的 Pod 模板部分会被回滚。
假设你在更新 Deployment 时犯了一个拼写错误,将镜像名称命名设置为
nginx:1.161
而不是nginx:1.16.1
:kubectl set image deployment.v1.apps/nginx-deployment nginx=nginx:1.161 --record=true
输出类似于:
deployment.apps/nginx-deployment image updated
此上线进程会出现停滞。你可以通过检查上线状态来验证:
kubectl rollout status deployment.v1.apps/nginx-deployment
输出类似于:
Waiting for rollout to finish: 1 out of 3 new replicas have been updated...
按 Ctrl-C 停止上述上线状态观测。有关上线停滞的详细信息,参考这里。
你可以看到旧的副本有两个(
nginx-deployment-1564180365
和nginx-deployment-2035384211
), 新的副本有 1 个(nginx-deployment-3066724191
):kubectl get rs
输出类似于:
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
nginx-deployment-1564180365 3 3 3 25s
nginx-deployment-2035384211 0 0 0 36s
nginx-deployment-3066724191 1 1 0 6s
查看所创建的 Pod,你会注意到新 ReplicaSet 所创建的 1 个 Pod 卡顿在镜像拉取循环中。
kubectl get pods
输出类似于:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-deployment-1564180365-70iae 1/1 Running 0 25s
nginx-deployment-1564180365-jbqqo 1/1 Running 0 25s
nginx-deployment-1564180365-hysrc 1/1 Running 0 25s
nginx-deployment-3066724191-08mng 0/1 ImagePullBackOff 0 6s
说明: Deployment 控制器自动停止有问题的上线过程,并停止对新的 ReplicaSet 扩容。 这行为取决于所指定的 rollingUpdate 参数(具体为
maxUnavailable
)。 默认情况下,Kubernetes 将此值设置为 25%。获取 Deployment 描述信息:
kubectl describe deployment
输出类似于:
Name: nginx-deployment
Namespace: default
CreationTimestamp: Tue, 15 Mar 2016 14:48:04 -0700
Labels: app=nginx
Selector: app=nginx
Replicas: 3 desired | 1 updated | 4 total | 3 available | 1 unavailable
StrategyType: RollingUpdate
MinReadySeconds: 0
RollingUpdateStrategy: 25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
Labels: app=nginx
Containers:
nginx:
Image: nginx:1.91
Port: 80/TCP
Host Port: 0/TCP
Environment: <none>
Mounts: <none>
Volumes: <none>
Conditions:
Type Status Reason
---- ------ ------
Available True MinimumReplicasAvailable
Progressing True ReplicaSetUpdated
OldReplicaSets: nginx-deployment-1564180365 (3/3 replicas created)
NewReplicaSet: nginx-deployment-3066724191 (1/1 replicas created)
Events:
FirstSeen LastSeen Count From SubobjectPath Type Reason Message
--------- -------- ----- ---- ------------- -------- ------ -------
1m 1m 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-2035384211 to 3
22s 22s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 1
22s 22s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 2
22s 22s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 2
21s 21s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 1
21s 21s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 3
13s 13s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 0
13s 13s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-3066724191 to 1
要解决此问题,需要回滚到以前稳定的 Deployment 版本。
检查 Deployment 上线历史
按照如下步骤检查回滚历史:
首先,检查 Deployment 修订历史:
kubectl rollout history deployment.v1.apps/nginx-deployment
输出类似于:
deployments "nginx-deployment"
REVISION CHANGE-CAUSE
1 kubectl apply --filename=https://k8s.io/examples/controllers/nginx-deployment.yaml --record=true
2 kubectl set image deployment.v1.apps/nginx-deployment nginx=nginx:1.9.1 --record=true
3 kubectl set image deployment.v1.apps/nginx-deployment nginx=nginx:1.91 --record=true
CHANGE-CAUSE
的内容是从 Deployment 的kubernetes.io/change-cause
注解复制过来的。 复制动作发生在修订版本创建时。你可以通过以下方式设置CHANGE-CAUSE
消息:- 使用
kubectl annotate deployment.v1.apps/nginx-deployment kubernetes.io/change-cause="image updated to 1.9.1"
为 Deployment 添加注解。 - 追加
--record
命令行标志以保存正在更改资源的kubectl
命令。 - 手动编辑资源的清单。
要查看修订历史的详细信息,运行:
kubectl rollout history deployment.v1.apps/nginx-deployment --revision=2
输出类似于:
deployments "nginx-deployment" revision 2
Labels: app=nginx
pod-template-hash=1159050644
Annotations: kubernetes.io/change-cause=kubectl set image deployment.v1.apps/nginx-deployment nginx=nginx:1.16.1 --record=true
Containers:
nginx:
Image: nginx:1.16.1
Port: 80/TCP
QoS Tier:
cpu: BestEffort
memory: BestEffort
Environment Variables: <none>
No volumes.
回滚到之前的修订版本
按照下面给出的步骤将 Deployment 从当前版本回滚到以前的版本(即版本 2)。
假定现在你已决定撤消当前上线并回滚到以前的修订版本:
kubectl rollout undo deployment.v1.apps/nginx-deployment
输出类似于:
deployment.apps/nginx-deployment
或者,你也可以通过使用
--to-revision
来回滚到特定修订版本:kubectl rollout undo deployment.v1.apps/nginx-deployment --to-revision=2
输出类似于:
deployment.apps/nginx-deployment
与回滚相关的指令的更详细信息,请参考
kubectl rollout
。现在,Deployment 正在回滚到以前的稳定版本。正如你所看到的,Deployment 控制器生成了 回滚到修订版本 2 的
DeploymentRollback
事件。检查回滚是否成功以及 Deployment 是否正在运行,运行:
kubectl get deployment nginx-deployment
输出类似于:
NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx-deployment 3 3 3 3 30m
获取 Deployment 描述信息:
kubectl describe deployment nginx-deployment
输出类似于:
Name: nginx-deployment
Namespace: default
CreationTimestamp: Sun, 02 Sep 2018 18:17:55 -0500
Labels: app=nginx
Annotations: deployment.kubernetes.io/revision=4
kubernetes.io/change-cause=kubectl set image deployment.v1.apps/nginx-deployment nginx=nginx:1.16.1 --record=true
Selector: app=nginx
Replicas: 3 desired | 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType: RollingUpdate
MinReadySeconds: 0
RollingUpdateStrategy: 25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
Labels: app=nginx
Containers:
nginx:
Image: nginx:1.16.1
Port: 80/TCP
Host Port: 0/TCP
Environment: <none>
Mounts: <none>
Volumes: <none>
Conditions:
Type Status Reason
---- ------ ------
Available True MinimumReplicasAvailable
Progressing True NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets: <none>
NewReplicaSet: nginx-deployment-c4747d96c (3/3 replicas created)
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal ScalingReplicaSet 12m deployment-controller Scaled up replica set nginx-deployment-75675f5897 to 3
Normal ScalingReplicaSet 11m deployment-controller Scaled up replica set nginx-deployment-c4747d96c to 1
Normal ScalingReplicaSet 11m deployment-controller Scaled down replica set nginx-deployment-75675f5897 to 2
Normal ScalingReplicaSet 11m deployment-controller Scaled up replica set nginx-deployment-c4747d96c to 2
Normal ScalingReplicaSet 11m deployment-controller Scaled down replica set nginx-deployment-75675f5897 to 1
Normal ScalingReplicaSet 11m deployment-controller Scaled up replica set nginx-deployment-c4747d96c to 3
Normal ScalingReplicaSet 11m deployment-controller Scaled down replica set nginx-deployment-75675f5897 to 0
Normal ScalingReplicaSet 11m deployment-controller Scaled up replica set nginx-deployment-595696685f to 1
Normal DeploymentRollback 15s deployment-controller Rolled back deployment "nginx-deployment" to revision 2
Normal ScalingReplicaSet 15s deployment-controller Scaled down replica set nginx-deployment-595696685f to 0
缩放 Deployment
你可以使用如下指令缩放 Deployment:
kubectl scale deployment.v1.apps/nginx-deployment --replicas=10
输出类似于:
deployment.apps/nginx-deployment scaled
假设集群启用了Pod 的水平自动缩放, 你可以为 Deployment 设置自动缩放器,并基于现有 Pods 的 CPU 利用率选择 要运行的 Pods 个数下限和上限。
kubectl autoscale deployment.v1.apps/nginx-deployment --min=10 --max=15 --cpu-percent=80
输出类似于:
deployment.apps/nginx-deployment scaled
比例缩放
RollingUpdate 的 Deployment 支持同时运行应用程序的多个版本。 当自动缩放器缩放处于上线进程(仍在进行中或暂停)中的 RollingUpdate Deployment 时, Deployment 控制器会平衡现有的活跃状态的 ReplicaSets(含 Pods 的 ReplicaSets)中的额外副本, 以降低风险。这称为 比例缩放(Proportional Scaling)。
例如,你正在运行一个 10 个副本的 Deployment,其 maxSurge\=3,maxUnavailable\=2。
确保 Deployment 的这 10 个副本都在运行。
kubectl get deploy
输出类似于:
NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx-deployment 10 10 10 10 50s
更新 Deployment 使用新镜像,碰巧该镜像无法从集群内部解析。
kubectl set image deployment.v1.apps/nginx-deployment nginx=nginx:sometag
输出类似于:
deployment.apps/nginx-deployment image updated
镜像更新使用 ReplicaSet
nginx-deployment-1989198191
启动新的上线过程, 但由于上面提到的maxUnavailable
要求,该进程被阻塞了。检查上线状态:kubectl get rs
输出类似于:
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
nginx-deployment-1989198191 5 5 0 9s
nginx-deployment-618515232 8 8 8 1m
然后,出现了新的 Deployment 扩缩请求。自动缩放器将 Deployment 副本增加到 15。 Deployment 控制器需要决定在何处添加 5 个新副本。如果未使用比例缩放,所有 5 个副本 都将添加到新的 ReplicaSet 中。使用比例缩放时,可以将额外的副本分布到所有 ReplicaSet。 较大比例的副本会被添加到拥有最多副本的 ReplicaSet,而较低比例的副本会进入到 副本较少的 ReplicaSet。所有剩下的副本都会添加到副本最多的 ReplicaSet。 具有零副本的 ReplicaSets 不会被扩容。
在上面的示例中,3 个副本被添加到旧 ReplicaSet 中,2 个副本被添加到新 ReplicaSet。 假定新的副本都很健康,上线过程最终应将所有副本迁移到新的 ReplicaSet 中。 要确认这一点,请运行:
kubectl get deploy
输出类似于:
NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx-deployment 15 18 7 8 7m
上线状态确认了副本是如何被添加到每个 ReplicaSet 的。
kubectl get rs
输出类似于:
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
nginx-deployment-1989198191 7 7 0 7m
nginx-deployment-618515232 11 11 11 7m
暂停、恢复 Deployment
你可以在触发一个或多个更新之前暂停 Deployment,然后再恢复其执行。 这样做使得你能够在暂停和恢复执行之间应用多个修补程序,而不会触发不必要的上线操作。
例如,对于一个刚刚创建的 Deployment: 获取 Deployment 信息:
kubectl get deploy
输出类似于:
NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx 3 3 3 3 1m
获取上线状态:
kubectl get rs
输出类似于:
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
nginx-2142116321 3 3 3 1m
使用如下指令暂停运行:
kubectl rollout pause deployment.v1.apps/nginx-deployment
输出类似于:
deployment.apps/nginx-deployment paused
接下来更新 Deployment 镜像:
kubectl set image deployment.v1.apps/nginx-deployment nginx=nginx:1.16.1
输出类似于:
deployment.apps/nginx-deployment image updated
注意没有新的上线被触发:
kubectl rollout history deployment.v1.apps/nginx-deployment
输出类似于:
deployments "nginx"
REVISION CHANGE-CAUSE
1 <none>
获取上线状态确保 Deployment 更新已经成功:
kubectl get rs
输出类似于:
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
nginx-2142116321 3 3 3 2m
你可以根据需要执行很多更新操作,例如,可以要使用的资源:
kubectl set resources deployment.v1.apps/nginx-deployment -c=nginx --limits=cpu=200m,memory=512Mi
输出类似于:
deployment.apps/nginx-deployment resource requirements updated
暂停 Deployment 之前的初始状态将继续发挥作用,但新的更新在 Deployment 被 暂停期间不会产生任何效果。
最终,恢复 Deployment 执行并观察新的 ReplicaSet 的创建过程,其中包含了所应用的所有更新:
kubectl rollout resume deployment.v1.apps/nginx-deployment
输出:
deployment.apps/nginx-deployment resumed
观察上线的状态,直到完成。
kubectl get rs -w
输出类似于:
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
nginx-2142116321 2 2 2 2m
nginx-3926361531 2 2 0 6s
nginx-3926361531 2 2 1 18s
nginx-2142116321 1 2 2 2m
nginx-2142116321 1 2 2 2m
nginx-3926361531 3 2 1 18s
nginx-3926361531 3 2 1 18s
nginx-2142116321 1 1 1 2m
nginx-3926361531 3 3 1 18s
nginx-3926361531 3 3 2 19s
nginx-2142116321 0 1 1 2m
nginx-2142116321 0 1 1 2m
nginx-2142116321 0 0 0 2m
nginx-3926361531 3 3 3 20s
获取最近上线的状态:
kubectl get rs
输出类似于:
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
nginx-2142116321 0 0 0 2m
nginx-3926361531 3 3 3 28s
说明: 你不可以回滚处于暂停状态的 Deployment,除非先恢复其执行状态。
Deployment 状态
Deployment 的生命周期中会有许多状态。上线新的 ReplicaSet 期间可能处于 Progressing(进行中),可能是 Complete(已完成),也可能是 Failed(失败)以至于无法继续进行。
进行中的 Deployment
执行下面的任务期间,Kubernetes 标记 Deployment 为 进行中(Progressing):
- Deployment 创建新的 ReplicaSet
- Deployment 正在为其最新的 ReplicaSet 扩容
- Deployment 正在为其旧有的 ReplicaSet(s) 缩容
- 新的 Pods 已经就绪或者可用(就绪至少持续了 MinReadySeconds 秒)。
你可以使用 kubectl rollout status
监视 Deployment 的进度。
完成的 Deployment
当 Deployment 具有以下特征时,Kubernetes 将其标记为 完成(Complete):
- 与 Deployment 关联的所有副本都已更新到指定的最新版本,这意味着之前请求的所有更新都已完成。
- 与 Deployment 关联的所有副本都可用。
- 未运行 Deployment 的旧副本。
你可以使用 kubectl rollout status
检查 Deployment 是否已完成。 如果上线成功完成,kubectl rollout status
返回退出代码 0。
kubectl rollout status deployment.v1.apps/nginx-deployment
输出类似于:
Waiting for rollout to finish: 2 of 3 updated replicas are available...
deployment "nginx-deployment" successfully rolled out
$ echo $?
0
失败的 Deployment
你的 Deployment 可能会在尝试部署其最新的 ReplicaSet 受挫,一直处于未完成状态。 造成此情况一些可能因素如下:
- 配额(Quota)不足
- 就绪探测(Readiness Probe)失败
- 镜像拉取错误
- 权限不足
- 限制范围(Limit Ranges)问题
- 应用程序运行时的配置错误
检测此状况的一种方法是在 Deployment 规约中指定截止时间参数: ([.spec.progressDeadlineSeconds
](#progress-deadline-seconds))。 .spec.progressDeadlineSeconds
给出的是一个秒数值,Deployment 控制器在(通过 Deployment 状态) 标示 Deployment 进展停滞之前,需要等待所给的时长。
以下 kubectl
命令设置规约中的 progressDeadlineSeconds
,从而告知控制器 在 10 分钟后报告 Deployment 没有进展:
kubectl patch deployment.v1.apps/nginx-deployment -p '{"spec":{"progressDeadlineSeconds":600}}'
输出类似于:
deployment.apps/nginx-deployment patched
超过截止时间后,Deployment 控制器将添加具有以下属性的 DeploymentCondition 到 Deployment 的 .status.conditions
中:
- Type=Progressing
- Status=False
- Reason=ProgressDeadlineExceeded
参考 Kubernetes API 约定 获取更多状态状况相关的信息。
说明:
除了报告
Reason=ProgressDeadlineExceeded
状态之外,Kubernetes 对已停止的 Deployment 不执行任何操作。更高级别的编排器可以利用这一设计并相应地采取行动。 例如,将 Deployment 回滚到其以前的版本。如果你暂停了某个 Deployment,Kubernetes 不再根据指定的截止时间检查 Deployment 进展。 你可以在上线过程中间安全地暂停 Deployment 再恢复其执行,这样做不会导致超出最后时限的问题。
Deployment 可能会出现瞬时性的错误,可能因为设置的超时时间过短, 也可能因为其他可认为是临时性的问题。例如,假定所遇到的问题是配额不足。 如果描述 Deployment,你将会注意到以下部分:
kubectl describe deployment nginx-deployment
输出类似于:
<...>
Conditions:
Type Status Reason
---- ------ ------
Available True MinimumReplicasAvailable
Progressing True ReplicaSetUpdated
ReplicaFailure True FailedCreate
<...>
如果运行 kubectl get deployment nginx-deployment -o yaml
,Deployment 状态输出 将类似于这样:
status:
availableReplicas: 2
conditions:
- lastTransitionTime: 2016-10-04T12:25:39Z
lastUpdateTime: 2016-10-04T12:25:39Z
message: Replica set "nginx-deployment-4262182780" is progressing.
reason: ReplicaSetUpdated
status: "True"
type: Progressing
- lastTransitionTime: 2016-10-04T12:25:42Z
lastUpdateTime: 2016-10-04T12:25:42Z
message: Deployment has minimum availability.
reason: MinimumReplicasAvailable
status: "True"
type: Available
- lastTransitionTime: 2016-10-04T12:25:39Z
lastUpdateTime: 2016-10-04T12:25:39Z
message: 'Error creating: pods "nginx-deployment-4262182780-" is forbidden: exceeded quota:
object-counts, requested: pods=1, used: pods=3, limited: pods=2'
reason: FailedCreate
status: "True"
type: ReplicaFailure
observedGeneration: 3
replicas: 2
unavailableReplicas: 2
最终,一旦超过 Deployment 进度限期,Kubernetes 将更新状态和进度状况的原因:
Conditions:
Type Status Reason
---- ------ ------
Available True MinimumReplicasAvailable
Progressing False ProgressDeadlineExceeded
ReplicaFailure True FailedCreate
可以通过缩容 Deployment 或者缩容其他运行状态的控制器,或者直接在命名空间中增加配额 来解决配额不足的问题。如果配额条件满足,Deployment 控制器完成了 Deployment 上线操作, Deployment 状态会更新为成功状况(Status=True
and Reason=NewReplicaSetAvailable
)。
Conditions:
Type Status Reason
---- ------ ------
Available True MinimumReplicasAvailable
Progressing True NewReplicaSetAvailable
Type=Available
加上 Status=True
意味着 Deployment 具有最低可用性。 最低可用性由 Deployment 策略中的参数指定。 Type=Progressing
加上 Status=True
表示 Deployment 处于上线过程中,并且正在运行, 或者已成功完成进度,最小所需新副本处于可用。 请参阅对应状况的 Reason 了解相关细节。 在我们的案例中 Reason=NewReplicaSetAvailable
表示 Deployment 已完成。
你可以使用 kubectl rollout status
检查 Deployment 是否未能取得进展。 如果 Deployment 已超过进度限期,kubectl rollout status
返回非零退出代码。
kubectl rollout status deployment.v1.apps/nginx-deployment
输出类似于:
Waiting for rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated...
error: deployment "nginx" exceeded its progress deadline
$ echo $?
1
对失败 Deployment 的操作
可应用于已完成的 Deployment 的所有操作也适用于失败的 Deployment。 你可以对其执行扩缩容、回滚到以前的修订版本等操作,或者在需要对 Deployment 的 Pod 模板应用多项调整时,将 Deployment 暂停。
清理策略
你可以在 Deployment 中设置 .spec.revisionHistoryLimit
字段以指定保留此 Deployment 的多少个旧有 ReplicaSet。其余的 ReplicaSet 将在后台被垃圾回收。 默认情况下,此值为 10。
说明: 显式将此字段设置为 0 将导致 Deployment 的所有历史记录被清空,因此 Deployment 将无法回滚。
金丝雀部署
如果要使用 Deployment 向用户子集或服务器子集上线版本,则可以遵循 资源管理 所描述的金丝雀模式,创建多个 Deployment,每个版本一个。
编写 Deployment 规约
同其他 Kubernetes 配置一样, Deployment 需要 apiVersion
,kind
和 metadata
字段。 有关配置文件的其他信息,请参考 部署 Deployment 、配置容器和 使用 kubectl 管理资源等相关文档。
Deployment 对象的名称必须是合法的 DNS 子域名。 Deployment 还需要 .spec
部分。
Pod 模板
.spec
中只有 .spec.template
和 .spec.selector
是必需的字段。
.spec.template
是一个 Pod 模板。 它和 Pod 的语法规则完全相同。 只是这里它是嵌套的,因此不需要 apiVersion
或 kind
。
除了 Pod 的必填字段外,Deployment 中的 Pod 模板必须指定适当的标签和适当的重新启动策略。 对于标签,请确保不要与其他控制器重叠。请参考选择算符。
只有 .spec.template.spec.restartPolicy
等于 Always
才是被允许的,这也是在没有指定时的默认设置。
副本
.spec.replicas
是指定所需 Pod 的可选字段。它的默认值是1。
选择算符
.spec.selector
是指定本 Deployment 的 Pod 标签选择算符的必需字段。
.spec.selector
必须匹配 .spec.template.metadata.labels
,否则请求会被 API 拒绝。
在 API apps/v1
版本中,.spec.selector
和 .metadata.labels
如果没有设置的话, 不会被默认设置为 .spec.template.metadata.labels
,所以需要明确进行设置。 同时在 apps/v1
版本中,Deployment 创建后 .spec.selector
是不可变的。
当 Pod 的标签和选择算符匹配,但其模板和 .spec.template
不同时,或者此类 Pod 的总数超过 .spec.replicas
的设置时,Deployment 会终结之。 如果 Pods 总数未达到期望值,Deployment 会基于 .spec.template
创建新的 Pod。
说明: 你不应直接创建、或者通过创建另一个 Deployment,或者创建类似 ReplicaSet 或 ReplicationController 这类控制器来创建标签与此选择算符匹配的 Pod。 如果这样做,第一个 Deployment 会认为它创建了这些 Pod。 Kubernetes 不会阻止你这么做。
如果有多个控制器的选择算符发生重叠,则控制器之间会因冲突而无法正常工作。
策略
.spec.strategy
策略指定用于用新 Pods 替换旧 Pods 的策略。 .spec.strategy.type
可以是 “Recreate” 或 “RollingUpdate”。“RollingUpdate” 是默认值。
重新创建 Deployment
如果 .spec.strategy.type==Recreate
,在创建新 Pods 之前,所有现有的 Pods 会被杀死。
滚动更新 Deployment
Deployment 会在 .spec.strategy.type==RollingUpdate
时,采取 滚动更新的方式更新 Pods。你可以指定 maxUnavailable
和 maxSurge
来控制滚动更新 过程。
最大不可用
.spec.strategy.rollingUpdate.maxUnavailable
是一个可选字段,用来指定 更新过程中不可用的 Pod 的个数上限。该值可以是绝对数字(例如,5),也可以是 所需 Pods 的百分比(例如,10%)。百分比值会转换成绝对数并去除小数部分。 如果 .spec.strategy.rollingUpdate.maxSurge
为 0,则此值不能为 0。 默认值为 25%。
例如,当此值设置为 30% 时,滚动更新开始时会立即将旧 ReplicaSet 缩容到期望 Pod 个数的70%。 新 Pod 准备就绪后,可以继续缩容旧有的 ReplicaSet,然后对新的 ReplicaSet 扩容,确保在更新期间 可用的 Pods 总数在任何时候都至少为所需的 Pod 个数的 70%。
最大峰值
.spec.strategy.rollingUpdate.maxSurge
是一个可选字段,用来指定可以创建的超出 期望 Pod 个数的 Pod 数量。此值可以是绝对数(例如,5)或所需 Pods 的百分比(例如,10%)。 如果 MaxUnavailable
为 0,则此值不能为 0。百分比值会通过向上取整转换为绝对数。 此字段的默认值为 25%。
例如,当此值为 30% 时,启动滚动更新后,会立即对新的 ReplicaSet 扩容,同时保证新旧 Pod 的总数不超过所需 Pod 总数的 130%。一旦旧 Pods 被杀死,新的 ReplicaSet 可以进一步扩容, 同时确保更新期间的任何时候运行中的 Pods 总数最多为所需 Pods 总数的 130%。
进度期限秒数
.spec.progressDeadlineSeconds
是一个可选字段,用于指定系统在报告 Deployment 进展失败 之前等待 Deployment 取得进展的秒数。 这类报告会在资源状态中体现为 Type=Progressing
、Status=False
、 Reason=ProgressDeadlineExceeded
。Deployment 控制器将持续重试 Deployment。 将来,一旦实现了自动回滚,Deployment 控制器将在探测到这样的条件时立即回滚 Deployment。
如果指定,则此字段值需要大于 .spec.minReadySeconds
取值。
最短就绪时间
.spec.minReadySeconds
是一个可选字段,用于指定新创建的 Pod 在没有任意容器崩溃情况下的最小就绪时间, 只有超出这个时间 Pod 才被视为可用。默认值为 0(Pod 在准备就绪后立即将被视为可用)。 要了解何时 Pod 被视为就绪,可参考容器探针。
修订历史限制
Deployment 的修订历史记录存储在它所控制的 ReplicaSets 中。
.spec.revisionHistoryLimit
是一个可选字段,用来设定出于会滚目的所要保留的旧 ReplicaSet 数量。 这些旧 ReplicaSet 会消耗 etcd 中的资源,并占用 kubectl get rs
的输出。 每个 Deployment 修订版本的配置都存储在其 ReplicaSets 中;因此,一旦删除了旧的 ReplicaSet, 将失去回滚到 Deployment 的对应修订版本的能力。 默认情况下,系统保留 10 个旧 ReplicaSet,但其理想值取决于新 Deployment 的频率和稳定性。
更具体地说,将此字段设置为 0 意味着将清理所有具有 0 个副本的旧 ReplicaSet。 在这种情况下,无法撤消新的 Deployment 上线,因为它的修订历史被清除了。
paused(暂停的)
.spec.paused
是用于暂停和恢复 Deployment 的可选布尔字段。 暂停的 Deployment 和未暂停的 Deployment 的唯一区别是,Deployment 处于暂停状态时, PodTemplateSpec 的任何修改都不会触发新的上线。 Deployment 在创建时是默认不会处于暂停状态。