ASP.NET Core on K8S深入學習（5）Rolling Update
- 2019 年 10 月 3 日
- 筆記
本篇已加入《.NET Core on K8S學習實踐系列文章索引》，可以點擊查看更多容器化技術相關係列文章。
一、什麼是Rolling Update？
為了服務升級過程中提供可持續的不中斷的服務，K8S提供了Rolling Update機制，它可以使得服務近乎無縫地平滑升級，即在不停止對外服務的前提下完成應用的更新。滾動更新採用漸進的方式逐步替換舊版本Pod，如果更新不如預期，那麼也可以通過回滾操作恢復到更新前的狀態。
滾動更新的最大好處在於零停機，整個更新過程始終有副本在運行，從而保證了業務的連續性。
為了實踐滾動更新，我們先做一些準備工作：
（1）準備一個ASP.NET Core WebAPI項目，具體項目程式碼參見這裡。
項目程式碼裡邊有三個版本，如下圖所示：
他們之間的差別在於一個介面的返回JSON數據，比如V1.0版本中返回的是Version: 1.0，而V1.1版本中返回的是Version：1.1，那麼V1.2版本則是返回Versioin：1.2。
[Route("api/[controller]")] [ApiController] public class HomeController : ControllerBase { // GET api/home [HttpGet] public ActionResult<IEnumerable<string>> Get() { return new string[] { "Hello, welcome to EDC's demo. Version: 1.0" }; } }
（2）將此項目各個版本根據Dockerfile打成鏡像，分別是k8s-demo:1.0,1.1,1.2
（3）將本地鏡像push到遠程鏡像倉庫，這裡我傳送到了docker hub的一個公共倉庫裡邊：
docker push edisonsaonian/k8s-demo:1.0 docker push edisonsaonian/k8s-demo:1.1 docker push edisonsaonian/k8s-demo:1.2
二、更新實踐
首先，我們先創建一個1.0版本到K8S中，準備YAML配置文件（這次我們將Deployment和Service的資源定義寫在了一起）：
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: edc-webapi-deployment namespace: aspnetcore spec: replicas: 2 selector: matchLabels: name: edc-webapi template: metadata: labels: name: edc-webapi spec: containers: - name: edc-webapi-container image: edisonsaonian/k8s-demo:1.0 ports: - containerPort: 80 imagePullPolicy: IfNotPresent --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: edc-webapi-service namespace: aspnetcore spec: type: NodePort ports: - nodePort: 31000 port: 8080 targetPort: 80 selector: name: edc-webapi
然後，通過kubectl進行創建：
kubectl apply -f k8s-demo.yaml
通過kubectl進行驗證：
通過外部訪問介面驗證：
假設1.0版本運行了一段時間，我們又做了一些優化準備發布1.1版本，那麼這時我們可以藉助Rolling Update進行滾動更新，只需要修改一下YAML配置文件：將鏡像版本的Tag更改為1.1即可。
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: edc-webapi-deployment namespace: aspnetcore spec: replicas: 2 selector: matchLabels: name: edc-webapi template: metadata: labels: name: edc-webapi spec: containers: - name: edc-webapi-container image: edisonsaonian/k8s-demo:1.1 ports: - containerPort: 80 imagePullPolicy: IfNotPresent
同樣，再次通過kubectl進行創建即可完成實時更新：
kubectl apply -f k8s-demo.yaml
再次驗證一下：鏡像已經變成了1.1
通過外部介面訪問，返回數據也已經更新：
按照上面的步驟，我們再次更新到1.2，最後的效果如下：
三、回滾實踐
當我們通過kubectl每次更新應用時，K8S都會記錄下當前的配置，保存為一個revision（版次），這樣就可以回滾到某個特定的revision。回想一下，我們在版本管理工具類似於SVN，Git中，都可以方便的回滾到之前的某個revision中。
默認配置下，K8S只會保留最近的幾個revision，可以在Deployment配置文件中通過revisionHistoryLimit屬性增加revision數量。例如下面的例子，將revision數量設置為10：
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: edc-webapi-deployment namespace: aspnetcore spec: revisionHistoryLimit: 10 ......
下面，以上面的示例為例，我們發現V1.2版本中存在某些bug，需要回退到上一個V1.1版本：
kubectl rollout undo deployment edc-webapi-deployment -n aspnetcore
通過外部訪問介面驗證一下：已經回退到了1.1了。
如果想要回退到更遠的老版本呢？這時，就需要藉助–record命令了。怎麼弄呢？下面慢慢道來：
（1）準備三個YAML配置文件，分別是：k8s-demo-v1.0.yaml，k8s-demo-v1.1.yaml及k8s-demo-v1.2.yaml。
（2）通過kubectl apply部署並更新應用，需要注意的就是加上 –record。
加上–record的作用在於將當前命令記錄到revision（版次）記錄中，這樣可以方便我們在後面通過kubectl rollback時去指定revision。我們也可以通過以下命令去查看各個revision的記錄：
kubectl rollout history deployment edc-webapi-deployment -n aspnetcore
這裡可以通過CHANGE-CAUSE看到每個revision的具體含義，前提條件就是需要在kubectl apply時加上–record參數。
（3）這時我們再進行rollback時，可以指定具體revision號了：
kubectl rollout undo deployment edc-webapi-deployment --to-revision=1 -n aspnetcore
驗證一下是否回退到了1.0版本：
可以看到，已經從1.2回退到了1.0版本，符合預期！
四、Rolling Update原理
K8S中對於更Rolling Update的操作主要是針對ReplicaSet的操作，可以通過如下命令查看驗證：
kubectl get replicaset -n aspnetcore -o wide
可以看到1.0的ReplicaSet edc-webapi-deployment-75977bbfdc創建之後然後被清理了，已經沒有正在運行的Pod了。轉而創建了新的ReplicaSet edc-webapi-deployment-797dd9b8f8，它有兩個正在運行的Pod。
具體過程我們還可以通過以下命令查看：
kubectl describe deployment edc-webapi-deployment -n aspnetcore
通過日誌可以看到，在進行對ReplicaSet的伸縮過程中，ReplicaSet會隨之增加或減少一個Pod，從而完成Pod的替換以實現滾動更新的結果。
五、小結
滾動更新的最大好處在於零停機，整個更新過程始終有副本在運行，從而保證了業務的連續性。本文介紹了滾動更新的概念，然後通過更新和回滾一個ASP.NET Core應用演示了如何在K8S中進行滾動更新。
參考資料
（1）CloudMan，《每天5分鐘玩轉Kubernetes》
（2）李振良，《一天入門Kubernets教程》
（3）馬哥（馬永亮），《Kubernetes快速入門》
（4）go4it，《使用kubernetes的deployment進行RollingUpdate》
