Kubernetes：了解 Deployment

2021 年 11 月 30 日
筆記
Kubernetes與Docker

本文為作者的 Kubernetes 系列電子書的一部分，電子書已經開源，歡迎關注，電子書瀏覽地址：

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Deployment 是 Kubernetes 提供的一種自我修復機制來解決機器故障維護的問題。前面提到了單獨部署 Pod，但是這種方式只適合臨時的 Pod，用於測試調試。如果要用於生產，則需要 Deployment 等控制器管理部署 Pod，維護 Pod 的副本數量以及 Pod 監控和維護。

對於 Kubernetes 對象的部署，例如 Pod、Deployment、Service 等，有三種部署方式：

Using Generators (Run, Expose)
Using Imperative way (Create)
Using Declarative way (Apply)

在 2.1 章中，我們已經學習了 Run 和 apply 等，在本篇以及後面的章節中，我們會一步步深入學習這些部署方式。

本篇包含或需要掌握以下內容：

創建 Deployment

修改 Deployment

查看 Deployment 、Pod、Services、副本

在本篇文章中，我們將部署一個 Nginx 實例，並學會部署以及管理 Deployment、Pod。

Deployment

當我們單獨使用 docker 部署應用時，為了應用掛了後能夠重啟，我們可以使用 --restart=always 參數，例如：

docker run -itd --restart=always -p 666:80 nginx:latest

但是這種方式只能單純重啟容器，並不具備從機器故障中恢復的能力，即當一台服務器掛了後，此服務器上所有的容器全部掛掉。

Kubernetes Deployment 是一種 Pod 管理方式，它可以指揮 Kubernetes 如何創建和更新你部署的應用實例，創建 Deployment 後，Kubernetes master 會將應用程序調度到集群中的各個節點上。Kubernetes Deployment 提供了一種與眾不同的應用程序管理方法。

Deployment 的創建，有兩種方法，一種是直接使用命令創建(kubectl create)，一種是通過 YAML(kubectl apply)，後面我們會介紹這兩種創建方法。

創建 Deployment

在 Kubernetes 中，Pod 是調度的最小單位，一個 Pod 中包含多個容器，所以我們的各種操作都是在 Pod 之上。

我們來使用 deployment 部署一個 Pod，這個 Pod 包含一個 Nginx 容器。

kubectl create deployment nginx --image=nginx:latest

格式：

kubectl create deployment {deployment對象名稱} --images={鏡像名稱和標籤}

此時，nginx 容器會以 Pod 的方式部署到節點中，但是被部署到哪個節點是隨機的，如果你只有一個 worker 節點，則 Pod 必定在這個 Worker 節點上。當然，我們可以獲取到具體的調度信息，從中查看 Pod 被調度到哪個節點。

root@instance-1:~# kubectl get deployments -o wide
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
nginx   1/1     1            1           52s   nginx        nginx:latest   app=nginx
root@instance-1:~# kubectl get pods -o wide
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-55649fd747-s4824   1/1     Running   0          61s   192.168.56.4   instance-2

可以看到， Pod 在 instance-2 中運行着。

Deployment 會為我們自動創建 Pod，Pod 由 {deployment名稱}-{隨機名稱} 組成。

[Info] 提示

還有一個地方也說一下，kubectl get xxx 時，帶不帶 s 都沒關係，例如 kubectl get nodes / kubectl get node 都是一樣的。

不過，一般從語義上，我們獲取全部對象時，可以使用 kubectl get nodes，獲取具體的對象時，可以使用 kubectl get node nginx。類似的，kubectl describe nodes 、kubectl describe node nginx。實際上加不加 s 都一樣。

kubectl apply/create

當我們創建一個 deployment 時，kubectl create 和 kubectl apply 效果是一樣的，但是 apply 還具有更新(update) 的功能。

kubectl apply 會在以前的配置、提供的輸入和資源的當前配置之間找出三方差異，以確定如何修改資源，kubectl apply 命令將會把推送的版本與以前的版本進行比較，並應用你所做的更改，但是不會自動覆蓋任何你沒有指定更改的屬性

另外還有 kubectl replace 、kubectl edit。kubectl replace 是破壞性更新/替換，容易導致問題；kubectl edit 可以更新 Deployment 等已存在的對象。

根據 Kubernetes 官方的文檔說明，應始終使用 kubectl apply 或 kubectl create --save-config 創建資源。

前面已經學習了 kubectl create，這裡學習一下 kubectl apply。

通過 YAML 文件部署 nginx：

kubectl apply -f //k8s.io/examples/controllers/nginx-deployment.yaml

很多開源軟件提供了 YAML 文件，我們通過 YAML 文件可以快速部署服務，如 Redis、Consul 等。

這裡再說一下創建 Deployment 的區別。

如果使用 create 創建，命令格式：

kubectl create deployment {deployment的名字} --image={鏡像名稱}

如果使用 apply 命令創建，YAML 中需要指定一些信息，可定製性很高。

kind: Deployment
... ...
medatada:
    name:nginx
... ...
    spec:
      containers:
      - image: nginx:latest

然後執行 kubectl apply -f xxx.yaml 文件。

一個是 kubectl create deployment ；另一個是 kubectl apply -f，在 yaml 中指定 kind: Deployment。

如果我們只需要快速創建，使用命令形式就行；如何生產生產，還是得使用 YAML 文件，並於留存記錄。

要刪除一個對象，可以使用 kubectl delete -f {名稱}.yaml，如刪除 calico。

kubectl delete -f calico.yaml

檢查 YAML

有時我們不知道我們的創建命令或 yaml 是否正確，可以使用 --dry-run=client ，--dry-run=client 參數來表示當前內容只是預覽而不真正提交。

kubectl create deployment testnginx --image=nginx:latest --dry-run=client

在一些 k8s 認證中，我們沒時間一點點寫 yaml ，但是又需要定製，此時可以使用 --dry-run=client -o yaml ，既可以不生效 Deployment，又可以導出 yaml 文件。

[Info] 提示

-o wide 可以查看對象更多的字段信息；kubectl describe 可以查看對象的全部詳細信息；-o yaml 或 -o json 可以查看對象的定義/描述文件。

--dry-run 取值必須為none、server或client。如果客戶端策略，只打印將要發送的對象，而不發送它。如果是服務器策略，提交服務器端請求而不持久化資源。

命令示例如下：

kubectl create deployment testnginx --image=nginx:latest --dry-run=client -o yaml
# -o json 可以輸出 json 格式

使用這樣的方法，可以快速獲得需要的 YAML 模板，然後複製到 YAML 文件，根據需要改動、定製。除了 deployment，其它 kubernetes 對象也可以使用這種方法。

查看 Deployment

我們以 Deployment 的方式部署 Pod ，就會創建一個 Deployment 對象，獲得 deployment 列表：

kubectl get deployments
kubectl get deployments -o wide

NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   1/1     1            1           2m24s

NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE     CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
nginx   1/1     1            1           2m42s   nginx        nginx:latest   app=nginx

在 kubectl get ... 後面加上 -o wide 可以獲得更多的標籤信息。

使用 kubectl get events 可以獲得集群中最近發生的事件，如創建 Deployment 到部署容器過程的詳細事件記錄。

Successfully assigned default/nginx-55649fd747-wdrjj to instance-2
Pulling image "nginx:latest"
Successfully pulled image "nginx:latest" in 8.917597859s
Created container nginx
Started container nginx
Created pod: nginx-55649fd747-wdrjj
Scaled up replica set nginx-55649fd747 to 1

使用 kubectl describe deployment nginx 可以獲得更加詳細的信息，是各種信息的集合。

查看 Pod

我們沒有直接創建 Pod，而是通過 Deployment 創建，接下來我們需要了解如何查看 Pod 。

kubectl get pods

NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-55649fd747-msw8g   1/1     Running   0          4h16m

可以看到一個 Pod 名為 nginx- ，因為我們是利用 Deployment 部署 Pod 的，沒有指定這個 Pod 的名稱，所以默認 Pod 名稱以 Deployment 名稱為前綴。

我們查看這個 pods 被部署到了哪個節點上：

kubectl get pods -o wide

NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP              NODE         
nginx-55649fd747-msw8g   1/1     Running   0          4h19m   192.168.56.57   instance-2

可以看到，這個 Pod 在 instances-2 這個節點上，同時這個 Pod 也有一個 IP，Kubernetes 會為每個 Pod 分配一個唯一的 IP，這個 IP 可以在節點上訪問，其它 Pod 也可以通過 IP 訪問此 Pod。

由於這個 Pod 裏面的容器是 Nginx(80端口)，所以我們可以訪問這個 IP 可以打開 Nginx 頁面。

root@instance-1:~# curl 192.168.56.57

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