Kubernetes - Deployment 學習紀錄 - Kubeguts

Deployment核心概念

Deployment主要管理Pod的生命週期，
根據ReplicaSet來確認Pod數量要如何管理

先了解ReplicaSet是什麼

ReplicaSet的特色

為Self-Healing的機制
確保指定數量的Pod在運作
提供Fault-Tolerance
可用來擴展Pods

ReplicaSet結果

若事先在ReplicaSet內定義DESIRED=2，Deployment會根據該數值，產生2個pod

ReplicaSet使用注意事項

在Deployment中設置.selector.matchLabels，建立後不要去改動之，不然會導致Deployment找不到原本指定的ReplicaSet

反而是直接建立新的ReplicaSet，導致舊的ReplicaSet還在運作

Deployement主要負責管理Pods

根據ReplicaSets來管理Pods
擴展ReplicaSets
支援Zero-Downtime的更新、創建、以及刪除ReplicaSets
提供Rollback的功能
可建立出獨特的label，並分配給ReplicaSet，和生成Pods

定義Deployment

以一組定義nginx的deployment範例做說明

nginx-deployment.yml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment # 類型為Deployment
# 說明這個deployment的資訊
metadata:
  name: my-nginx
  labels:
    app: my-nginx
spec:
  replicas: 2 # 要複製Pod的數量
  # selector 選擇指定的template來創建pod，以label做篩選
  selector: 
    # 符合label的pod template會被用來deploy
    matchLabels:
      # 若pod template的label符合app: my-nginx
      # 就以此做deployment
      app: my-nginx
  # pod的template，提供給deployment預備部署用
  template:
    # 以下就跟pod的yaml格式類似
    metadata:
      labels:
        app: my-nginx
    spec:
      containers:
      - name: my-nginx
        image: nginx:alpine
        ports:
        - containerPort: 80
        resources:
          limits:
            memory: "128Mi" #128 MB
            cpu: "200m" #200 millicpu (.2 cpu or 20% of the cpu)

在template中，有定義spec內的container資訊，其中最重要的resources關鍵字是用來限制一組pod所能夠用的最高資源為多少，避免同一個Node的其他Pods的資源被吃光光

resources:
  limits:
    memory: "128Mi" #128 MB
    cpu: "200m" #200 millicpu (.2 cpu or 20% of the cpu)

使用kubectl創建Deloyment

`kubectl create -f [yaml file]`

以yaml檔案為基底，創建deployment

--save-config：之後若要更新deployment

範例 nginx-deployment.yml

以及可用kubectl describe deployment檢查目前建制的資訊，紅色匡起來區域為該Pod的資源限制

`kubectl apply -f [yaml file]`

套用yaml檔案，並做更新

`kubectl get deployment`

取得deployment資訊

--show-labels，列出所有deployemnt內所定義的labels
-l 取得所有用-l指定labels的deployments
- ex: kubectl get deployment -l app=nginx

`kubectl delete`

刪除deployment

1	k delete deployment.apps/my-nginx

`kubectl scale deployment [deployment-name] --replicas=[n]`

將deployment內的pod擴展至n個

spec:
  replicas: n
  selector:
    tier: frontend

也可以用kubectl scale -f [yaml-file] --replicas=n來更新relicas數量

升級策略

若要透過Deployment來升級Pod的版本，可以透過strategy類型來達成

先看yaml檔案結構，spec.stratey.type可以定義升級策略

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: k8s-io
  labels:
    app: k8s-io
    version: v1
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: k8s-io
      version: v1
  strategy:
    type: RollingUpdate # 這邊可以定義Rollout策略
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1
      maxUnavailable: 0
    minReadySeconds: 5

spec.stratey.type可以定義兩種策略

RollingUpdate: 滾動升級，先創建新的，再把舊的砍掉
Recreate: 終止全部舊的Pod，再創建新的Pod

接著再說明細部設定

spec.minReadySeconds: 容器啟動時間，預設0秒
spec.strategy.maxSurge: 舊與新的Pod同時存在的最大數目為 replicaSet設置的數目 + maxSurge
spec.stretegy.maxUnavailable: 最多幾個舊的Pod處在終止狀態

了解設定後，就可以使用kubectl apply ...來更新Deployment的Rolling策略，會紀錄revision

以下範例添加 --record，可以將這次更動的指令紀錄起來，可透過rollout history的CHANGE-CAUSE查看操作指令的歷史紀錄

1	$ kubectl apply -f nginx.yaml --record

$ kubectl rollout history deployment nginx-deployment
deployment.apps/nginx-deployment

REVISION  CHANGE-CAUSE
1         kubectl apply --filename=nginx.yaml --record=true

以下可以針對各種revision的所有操作說明

列出所有 revision

1	kubectl rollout history deployment [deployment name]

查看特定 revision 詳細資訊

1	kubectl rollout history deployment [deployment name] --revision=<revision>

回退上個 revision

1	kubectl rollout undo deployment [deployment name]

回退特定 revision

1	kubectl rollout undo deployment [deployment name] --to-revision=<revision>

暫停 rollout 更新

1	kubectl rollout pause deployment [deployment name]

繼續 rollout 更新

1	kubectl rollout resume deployment [deployment name]

查看rollout 狀況

1	kubectl rollout status deployment [deployment name]

Case Study: 使用Deployment的優點: Zero Downtime Depoloyment

如果要更新一個正在運行的pod，我們是希望在更新過程中，不要有停機(Downtime)的時候，這時候Deployment可以讓我們有零停機的效用，對把更新後版本部署到Production環境是挺有幫助的。

詳情可看使用K8S實現Zero-downtime服務更新/移轉的策略一節

參考

Kubernetes: Deployments
- https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/
Kubernetes for Developers: Core Concepts - Deployment
- https://app.pluralsight.com/library/courses/kubernetes-developers-core-concepts

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