运维开发网
广告位招商联系QQ:123077622
 
广告位招商联系QQ:123077622

浅入Kubernetes(12):Deployment 的升级、回滚

运维开发网 https://www.qedev.com 2021-04-26 10:51 出处:51CTO 作者:燕小范
目录更新上线会滚缩放 Deployment直接设置Pod 水平自动缩放比例缩放暂停 Deployment 上线本篇内容讨论 Pod 的更新和回滚,内容不多。更新打开 https://hub.docker.com/_/nginx 可以查询 nginx 的镜像版本,我们可以先选择一个旧一点的版本。首先,我们创建一个 Nginx 的 Deployment,副本数量为 3。kubectl create d

目录

  • 更新
  • 上线
  • 会滚
  • 缩放 Deployment
    • 直接设置
    • Pod 水平自动缩放
    • 比例缩放
  • 暂停 Deployment 上线

本篇内容讨论 Pod 的更新和回滚,内容不多。

更新

打开 https://hub.docker.com/_/nginx 可以查询 nginx 的镜像版本,我们可以先选择一个旧一点的版本。

首先,我们创建一个 Nginx 的 Deployment,副本数量为 3。

kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.19.0 --replicas=3

首次部署的时候,跟之前的操作一致,不需要什么特殊的命令。

注: 我们也可以加上 --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。

其实更新 pod 是非常简单的,我们不需要控制每个 pod 的更新,也不需要担心会不会对业务产生影响,k8s 会自动控制这些过程。

我们只需要触发镜像版本更新事件,k8s 会自动为我们更新 pod 的。

kubectl set image deployment.apps/nginx nginx=nginx:1.20.0

格式为:

kubectl set image deployment.apps/{deployment名称} {镜像名称}:={镜像名称}:{版本}

我们可以查看 pod 的详细信息:

kubectl describe pods

找到 Events 描述:

... ...
Events:  Type    Reason     Age   From               Message  ----    ------     ----  ----               -------
  Normal  Scheduled  66s   default-scheduler  Successfully assigned default/nginx-7b87485749-rlmcx to instance-2
  Normal  Pulled     66s   kubelet            Container image "nginx:1.20.0" already present on machine
  Normal  Created    66s   kubelet            Created container nginx
  Normal  Started    65s   kubelet            Started container nginx

为了记录版本更新信息,我们需要在 kubectl create deploymentkubectl set image 命令后面加上 -- --record

我们还可以通过 edit 方式更新 pod。

执行:

kubectl edit deployment nginx

然后会弹出编辑 yaml 的界面,将 .spec.template.spec.containers[0].image 从 nginx:1.19.0 更改至 nginx:1.20.0,然后保存即可。

上线

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。Deployment 的上线动作可以为我们更新 pod 的版本。

它的上线跟我们所说的更新,有些区别。因为我们所说的更新,版本是往后的,例如 1.19.0 -> 1.20.0 ,用新版本替换旧版本才叫更新。但是 Deployment 的上线,则是任意版本。它会根据我们设置的镜像版本自动替换,可以用 1.19.0 替换 1.20.0。不过这里我们不需要纠结这些。

当我们更新 pod 版本时,k8s 会自动负载均衡,而不是把所有 pod 删除,再重新创建新版本 pod,它会以稳健的方式逐渐替换 pod。

我们可以通过命令,查看 pod 的上线状态:

kubectl rollout status deployment nginx

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

我们也可以通过获取 deployment 信息时,查看已更新的 pod 数量:

kubectl get deployment
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGEnginx   3/3     3            3           18m

UP-TO-DATE 字段可以看到成功更新的 pod 数量。

还可以查看 ReplicaSet 和 pod:

kubectl get replicaset
kubectl get pods

输出类型于:

NAME               DESIRED   CURRENT   READY   AGEnginx-7b87485749   0         0         0       20mnginx-85b45874d9   3         3         3       21m
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGEnginx-85b45874d9-nrbg8   1/1     Running   0          12mnginx-85b45874d9-qc7f2   1/1     Running   0          12mnginx-85b45874d9-t48vw   1/1     Running   0          12m

可以看到有两个 ReplicaSet,nginx-7b87485749 已经被全部更新到 nginx-85b45874d9 了,所以前者的数量为 0,我们也可以看到 pod 中,所有 pod 都是以 nginx-85b45874d9 作为前缀的。这几个关键信息,我们可以截图,后面再次对照。

如果我们的项目上线了,我们更新软件版本,如果一次性更新所有容器或者 pod,那么我们的软件会有一段时间处于不可用状态,直到所有 pod 都完成更新。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,也就是说正在被更新的 pod 比例不超过 25%。当然,只有两三个 pod 的 Deployment 不会按照这个比例限定。

如果我们的 pod 数量足够大,或者在更新 Deployment 时迅速输出上线状态,可以看到新旧的 pod 数量加起来不一定就是 3 个,因为它不会杀死老 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。

Deployment 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%)所以在自动更新 Deployment 时,观察到的 pod 可能为 4个。另外,在 Deployment 更新时,除了可以更改镜像的版本,也可以更改 ReplicaSet 的数量。

执行 kubectl describe deployment nginx 查看 Deployment 详细信息,我们查看 Event 字段。

浅入Kubernetes(12):Deployment 的升级、回滚

但是这些原理等知识我们都不需要记,也不需要深入,我们记得有这回事就行,有需要的时候也可以直接查看文档的。

会滚

默认情况下, Deployment 的上线记录都会保留在系统中,以便可以随时回滚。

我们查看 Deployment 的上线历史记录:

kubectl rollout history deployment nginx
REVISION  CHANGE-CAUSE2         <none>3         <none>

注:我们的版本不一定一样,因为我为了这这篇文章,进行了一些测试,可能版本数量比你的多。

可以看到有 2,3 两个版本,我们查看 版本3 的信息:

kubectl rollout history deployment nginx --revision=3
deployment.apps/nginx with revision #3Pod Template:
  Labels:	app=nginx
	pod-template-hash=85b45874d9
  Containers:
   nginx:
    Image:	nginx:1.20.0
    Port:	<none>
    Host Port:	<none>
    Environment:	<none>
    Mounts:	<none>
  Volumes:	<none>

目前介绍了几个查看 Deployment 上线的历史记录,下面我真正来回滚 Deployment。

回滚是一个版本:

kubectl rollout undo deployment nginx

再执行 kubectl rollout history deployment nginx 会看到不一样的信息。

此时版本数量多了,我们还可以指定回滚到特点的版本。

kubectl rollout undo deployment nginx --to-revision=2

这里提一下 --record,在前面,我们创建和更新 Deployment 时,都没有使用到这个参数。我们可以试试这个参数的作用。

kubectl set image deployment.apps/nginx nginx=nginx:1.19.0
kubectl rollout history deployment nginx

输出:

REVISION  CHANGE-CAUSE5         <none>6         kubectl set image deployment.apps/nginx nginx=nginx:1.19.0 --record=true

说明加上了 --record ,会把我们操作时的命令记录下来。

但是我们这里目前来说,只有两个记录,我们明明提交了多次,但是这里查询的只有两条记录,这时因为我们操作的时候,只用到了 1.19.0、1.20.0 两个版本,所以也就只有这两个版本的提交记录。多用几个版本,输出结果:

REVISION  CHANGE-CAUSE7         kubectl set image deployment.apps/nginx nginx=nginx:1.19.0 --record=true8         kubectl set image deployment.apps/nginx nginx=nginx:1.20.0 --record=true9         kubectl set image deployment.apps/nginx nginx=nginx:latest --record=true

缩放 Deployment

直接设置

很简单,使用 kubectl scale 命令直接设置:

kubectl scale deployment.v1.apps/nginx --replicas=10

修改 yaml 的方式也行,一是修改 yaml文件,使用 kubectl apply -f 的方式更新,或者使用 kube edit 的方式。

Pod 水平自动缩放

K8S有个 Pod 水平自动扩缩(Horizontal Pod Autoscaler) 可以基于 CPU 利用率自动扩缩 ReplicationController、Deployment、ReplicaSet 和 StatefulSet 中的 Pod 数量。

除了 CPU 利用率,也可以基于其他应程序提供的自定义度量指标 来执行自动扩缩。 Pod 自动扩缩不适用于无法扩缩的对象,比如 DaemonSet。

参考资料:https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/run-application/horizontal-pod-autoscale/

命令:

kubectl autoscale deployment nginx --min=10 --max=15 --cpu-percent=80

表示目标 CPU 使用率为 80%(期望指标),副本数量配置应该为 10 到 15 之间,CPU 是动态缩放 pod 的指标,会根据具体的 CPU 使用率计算副本数量,其计算公式如下。

期望副本数 = ceil[当前副本数 * (当前指标 / 期望指标)]

算法细节请查看:https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/run-application/horizontal-pod-autoscale/#algorithm-details

比例缩放

另外还有个比例缩放,允许 Deployment 支持同时运行应用程序的多个版本。

当我们设置.spec.strategy.type==RollingUpdate时,采取 滚动更新的方式更新 Pods,就可以指定 maxUnavailable 和 maxSurge 来控制滚动更新 过程。这个我们之前提到过,就是 Deployment 默认会保证一直有 75% 的 pod处于可用状态,在完成更新前可能有多个版本的 pod 共存。

这里不细说,请参考:https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/#max-unavailable

默认的话,deployment 的 yaml 是这样的:

  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 25%
      maxUnavailable: 25%
    type: RollingUpdate

我们可以改成:

  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 3
      maxUnavailable: 2
    type: RollingUpdate

注:执行 kubectl edit deployment nginx 直接改。

我们可以观察到这个过程:

[email protected]:~# kubectl set image deployment nginx nginx=nginx:1.20.0
deployment.apps/nginx image updated
[email protected]:~# kubectl get replicaset
NAME               DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-7b87485749   5         5         0       93m
nginx-85b45874d9   0         0         0       93m
nginx-bb957bbb5    8         8         8       35m

前面我们设置了最大存在两个不可用 pod(maxUnavailable=2),所以一开始会更新两个 pod,所以 nginx-bb957bbb5 8个处于可用状态。而 maxSurge 表示允许超出的期望 pod 数量,所以nginx-7b87485749 的数量不是 2 个,而是 5个,因为允许超出 3 个。其实意思就是不需要等旧的 pod 删除 一个,新的 pod 创建一个。可以多创建几个 pod,再按照慢一些的速度删除旧的 pod,最终完成版本更新。

最终:

NAME               DESIRED   CURRENT   READY   AGEnginx-7b87485749   10        10        10      99mnginx-85b45874d9   0         0         0       99mnginx-bb957bbb5    0         0         0       41m

暂停 Deployment 上线

命令:

kubectl rollout pause deployment nginx

用途就是我们更新 Deployment 的 pod 版本时,可以暂停。

前面我们已经设置了这个 maxSurge 和 maxUnavailable,可以让 pod 的创建慢一些。

执行下面的命令可以快速卡住上线过程。

kubectl set image deployment nginx nginx=nginx:latest
kubectl rollout pause deployment nginx

之后,多次执行 kubectl get replicaset ,会发现副本数量不会变化。

NAME               DESIRED   CURRENT   READY   AGEnginx-7b87485749   8         8         8       109mnginx-85b45874d9   0         0         0       109mnginx-bb957bbb5    5         5         5       52m

如果我们再次执行:

kubectl set image deployment nginx nginx=nginx:1.19.0

会发现虽然提示更新了,但是实际上没有变化。在暂停中,执行新的更新操作是无效的。

执行 kubectl rollout history deployment nginx 也查不到我们提交的 1.19.0 的请求。

暂停的时候,我们可以更新一些限制的 CPU 和 资源:

kubectl set resources deployment nginx -c=nginx --limits=cpu=200m,memory=512Mi

恢复 Deployment:

kubectl rollout resume deployment nginx

扫码领视频副本.gif

0

精彩评论

暂无评论...
验证码 换一张
取 消