k8s学习-Deployment

Kubernetes通过各种Controller来管理Pod的生命周期。为了满足不同业务景， Kubernetes 开发了Deployment、ReplicaSet、DaemonSet、StatefuleSet、Job等多种Controller。我们⾸先学习最常用Deployment。

1.1 Kubectl命令直接创建

第一种是通过kubectl命令直接创建：

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kubectl run nginx-deployment --image=nginx:1.7.9 --replicas=2

在最新的 Kubernetes 版本中，kubectl create deployment 命令不再直接支持 --replicas 参数。副本数的指定现在通常是通过 kubectl scale 命令来完成。

bash 复制代码

kubectl create deployment nginx-deployment --image=nginx:1.7.9
#使用 kubectl scale 命令设置副本数：
kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas=2

这样我们就部署了一个具有2个副本的nginx-deployment 。

1.2 YAML配置文件创建

第二种是通过配置文件+kubectl apply(kubectl create也可以)创建：

vi nginx.yml

yaml 复制代码

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: web_server
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web_server
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9

kubectl apply -f nginx.yml

bash 复制代码

[root@k8s-master kubernetes]# kubectl get deployment
NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
busybox            2/2     2            2           32m
nginx-deployment   2/2     2            2           6m7s

1.3 删除deployment

bash 复制代码

kubectl delete deployment nginx-deployment

执行之后，K8S会自动帮我们删除相关Deployment、ReplicaSet（副本集）以及Pod。

1.4 Deployment配置⽂件简介

既然用YAML配置文件署应用，现在就很有必要了解⼀下Deployment的配置格式了，其他Controller（比如DaemonSet）非常类似。

vi nginx-deployment.yml

yaml 复制代码

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: web_server
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web_server
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9

这是一个Kubernetes Deployment的YAML文件，用于定义一个NGINX容器的部署。以下是每一行的解释：

apiVersion: apps/v1: 指定使用的 Kubernetes API 版本，这里是 Apps API 的版本。
kind: Deployment: 定义资源对象的类型，这是一个 Deployment 对象，用于在集群中管理 Pod 的部署。
metadata: 定义 Deployment 元数据，包括资源的名称。
name: nginx-deployment: 指定 Deployment 的名称为 "nginx-deployment"。
spec: 定义 Deployment 的规范，包括副本数、选择器和模板。
replicas: 2: 指定要创建的 Pod 副本数为 2，表示要在集群中运行两个相同的 NGINX Pod。
selector: 定义标签选择器，用于选择属于该 Deployment 的 Pod。
matchLabels: 指定 Pod 必须具有哪些标签以匹配该 Deployment 的选择器。
app: web_server: 指定标签 "app" 的值必须为 "web_server"，用于匹配 Pod。
template: 定义要创建的 Pod 的模板。
metadata: 定义 Pod 模板的元数据，包括标签。
labels: 指定 Pod 的标签，这里设置 "app" 标签的值为 "web_server"。
spec: 定义 Pod 的规范，包括容器。
containers: 定义 Pod 中运行的容器的列表。
- name: nginx: 定义容器的名称为 "nginx"。
image: nginx:1.7.9: 指定要使用的 NGINX 镜像及其版本。

因此，这个 YAML 文件描述了一个名为 "nginx-deployment" 的 Deployment，该 Deployment 负责管理两个运行 NGINX 容器的 Pod，并且这些 Pod 必须具有标签 "app: web_server"。容器使用 NGINX 1.7.9 版本的镜像。

1.5伸缩

伸缩是指在线增加或减少Pod的副本数。Deployment nginx-deployment初始是两个副本。

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[root@k8s-master kubernetes]# kubectl get deployment nginx-deployment
NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   2/2     2            2           21s

现在修改nginx.yml⽂件，将副本改成5个

spec:

replicas: 5

执行kubectl apply -f nginx-deployment.yml

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[root@k8s-master kubernetes]# kubectl get deployment nginx-deployment
NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   5/5     5            5           114s

1.6 Failover

下⾯我们模拟k8s-node2故障，关闭该节点，编辑yml文件恢复到3个节点。

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[root@k8s-node2 ~]# halt -h

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[root@k8s-master kubernetes]# kubectl get nodes
NAME         STATUS     ROLES    AGE   VERSION
k8s-master   Ready      master   57m   v1.18.0
k8s-node1    Ready      <none>   56m   v1.18.0
k8s-node2    NotReady   <none>   56m   v1.18.

查看pod(可能需要等待一会)

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[root@k8s-master kubernetes]# kubectl get pod -o wide
NAME                                READY   STATUS        RESTARTS   AGE    IP            NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deployment-79c457c54b-js27q   1/1     Terminating   1          17m    10.244.2.10   k8s-node2   <none>           <none>
nginx-deployment-79c457c54b-r297k   1/1     Running       0          3m2s   10.244.1.11   k8s-node1   <none>           <none>
nginx-deployment-79c457c54b-vvvhr   1/1     Terminating   1          15m    10.244.2.9    k8s-node2   <none>           <none>
nginx-deployment-79c457c54b-whsp8   1/1     Running       0          17m    10.244.1.6    k8s-node1   <none>           <none>
nginx-deployment-79c457c54b-z5n54   1/1     Running       0          3m2s   10.244.1.12   k8s-node1   <none>           <none>

k8s-node2上的Pod最终标记为Terminating状态，并在k8s-node1上新建两个Pod，维持副本总数量为3。

当k8s-node2恢复后，Terminating的Pod会自动被删除，不过已经运行在k8s-node1的Pod是不会重新调度回k8s-node2的。

1.7用label控制Pod位置

默认情况下，K8S的Scheduler会均衡调度Pod到所有可用的Node节点，但是有些时候希望将指定的Pod部署到指定的Node节点。例如，一个I/O密集型的Pod可以尽量部署在配置了SSD的Node节点，又或者一个需要GPU的Pod可以尽量部署在配置了GPU的Node节点上。

不用担心，K8S为我们提供了label来实现这个功能，label是一个key/value对，可以灵活设置各种自定义的属性。比如，我们这里假设我们的k8s-demo示例项目是一个I/O密集型的API，还假设k8s-node1是一个配置了SSD的Node节点：

kubectl label node k8s-node1 disktype=ssd

kubectl get node --show-labels=true

修改yml文件

yaml 复制代码

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: web_server
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web_server
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
      nodeSelector:
        disktype: ssd

然后，再次apply创建资源：

kubectl apply -f nginx-deployment.yml

验证一下，所有的k8s-demo的Pod全都调度到了k8s-node1上面，符合预期：

bash 复制代码

[root@k8s-master kubernetes]# kubectl get pod -o wide
NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deployment-744c4bcdf6-4bzgh   1/1     Running   0          37s   10.244.1.13   k8s-node1   <none>           <none>
nginx-deployment-744c4bcdf6-b5t2f   1/1     Running   0          36s   10.244.1.14   k8s-node1   <none>           <none>
nginx-deployment-744c4bcdf6-ch65k   1/1     Running   0          35s   10.244.1.15   k8s-node1   <none>           <none>