# 无状态负载（Deployment） #### 无状态负载（Deployment） Pod是Kubernetes创建或部署的最小单位，但是Pod是被设计为相对短暂的一次性实体，Pod可以被驱逐（当节点资源不足时）、随着集群的节点崩溃而消失。Kubernetes提供了Controller（控制器）来管理Pod，Controller可以创建和管理多个Pod，提供副本管理、滚动升级和自愈能力，其中最为常用的就是Deployment。 图1Deployment ![](https://support.huaweicloud.com/basics-cce/zh-cn_image_0258095884.png "点击放大") 一个Deployment可以包含一个或多个Pod副本，每个Pod副本的角色相同，所以系统会自动为Deployment的多个Pod副本分发请求。 Deployment集成了上线部署、滚动升级、创建副本、恢复上线的功能，在某种程度上，Deployment实现无人值守的上线，大大降低了上线过程的复杂性和操作风险。 #### 创建Deployment 以下示例为创建一个名为nginx的Deployment负载，使用nginx:latest镜像创建两个Pod，每个Pod占用100m CPU、200Mi内存。 ``` apiVersion: apps/v1 # 注意这里与Pod的区别，Deployment是apps/v1而不是v1 kind: Deployment # 资源类型为Deployment metadata: name: nginx # Deployment的名称 spec: replicas: 2 # Pod的数量，Deployment会确保一直有2个Pod运行 selector: # Label Selector matchLabels: app: nginx template: # Pod的定义，用于创建Pod，也称为Pod template metadata: labels: app: nginx spec: containers: - image: nginx:latest name: container-0 resources: limits: cpu: 100m memory: 200Mi requests: cpu: 100m memory: 200Mi imagePullSecrets: - name: default-secret ``` 从这个定义中可以看到Deployment的名称为nginx，spec.replicas定义了Pod的数量，即这个Deployment控制2个Pod；spec.selector是Label Selector（标签选择器），表示这个Deployment会选择Label为app=nginx的Pod；spec.template是Pod的定义，内容与[Pod](https://support.huaweicloud.com/basics-cce/kubernetes_0006.html)中的定义完全一致。 将上面Deployment的定义保存到deployment.yaml文件中，使用kubectl创建这个Deployment。 使用kubectl get查看Deployment和Pod，可以看到**READY** 值为2/2，前一个2表示当前有2个Pod运行，后一个2表示期望有2个Pod，**AVAILABLE**为2表示有2个Pod是可用的。 ``` $ kubectl create -f deployment.yaml deployment.apps/nginx created $ kubectl get deploy NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE nginx 2/2 2 2 4m5s ``` #### Deployment如何控制Pod 继续查询Pod，如下所示。 ``` $ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-7f98958cdf-tdmqk 1/1 Running 0 13s nginx-7f98958cdf-txckx 1/1 Running 0 13s ``` 如果删掉一个Pod，您会发现立马会有一个新的Pod被创建出来，如下所示，这就是前面所说的Deployment会确保有2个Pod在运行，如果删掉一个，Deployment会重新创建一个，如果某个Pod故障或有其他问题，Deployment会自动拉起这个Pod。 ``` $ kubectl delete pod nginx-7f98958cdf-txckx $ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-7f98958cdf-tdmqk 1/1 Running 0 21s nginx-7f98958cdf-tesqr 1/1 Running 0 1s ``` 看到有如下两个名为nginx-7f98958cdf-tdmqk和nginx-7f98958cdf-tesqr的Pod， 其中nginx是直接使用Deployment的名称，-7f98958cdf-tdmqk和-7f98958cdf-tesqr是kubernetes随机生成的后缀。 您也许会发现这两个后缀中前面一部分是相同的，都是7f98958cdf，这是因为Deployment不是直接控制Pod的，Deployment是通过一种名为ReplicaSet的控制器控制Pod，通过如下命令可以查询ReplicaSet，其中rs是ReplicaSet的缩写。 ``` $ kubectl get rs NAME DESIRED CURRENT READY AGE nginx-7f98958cdf 2 2 2 1m ``` 这个ReplicaSet的名称为nginx-7f98958cdf，后缀-7f98958cdf也是随机生成的。 Deployment控制Pod的方式如[图2]所示，Deployment控制ReplicaSet，ReplicaSet控制Pod。 图2Deployment通过ReplicaSet控制Pod ![](https://support.huaweicloud.com/basics-cce/zh-cn_image_0258097483.png "点击放大") 如果使用kubectl describe命令查看Deployment的详情，您就可以看到ReplicaSet，如下所示，可以看到有一行NewReplicaSet: nginx-7f98958cdf (2/2 replicas created)，而且Events里面事件确是把ReplicaSet的实例扩容到2个。在实际使用中您也许不会直接操作ReplicaSet，但了解Deployment通过控制ReplicaSet来控制Pod会有助于您定位问题。 ``` $ kubectl describe deploy nginx Name: nginx Namespace: default CreationTimestamp: Sun, 16 Dec 2018 19:21:58 +0800 Labels: app=nginx ... NewReplicaSet: nginx-7f98958cdf (2/2 replicas created) Events: Type Reason Age From Message ---- ------ ---- ---- ------- Normal ScalingReplicaSet 5m deployment-controller Scaled up replica set nginx-7f98958cdf to 2 ``` #### 升级 在实际应用中，升级是一个常见的场景，Deployment能够很方便地支撑应用升级。 Deployment可以设置不同的升级策略，有如下两种。 - RollingUpdate：滚动升级，即逐步创建新Pod再删除旧Pod，为默认策略。 - Recreate：替换升级，即先把当前Pod删掉再重新创建Pod。 Deployment的升级可以是声明式的，也就是说只需要修改Deployment的YAML定义即可，比如使用kubectl edit命令将上面Deployment中的镜像修改为nginx:alpine。修改完成后再查询ReplicaSet和Pod，发现创建了一个新的ReplicaSet，Pod也重新创建了。 ``` $ kubectl edit deploy nginx $ kubectl get rs NAME DESIRED CURRENT READY AGE nginx-6f9f58dffd 2 2 2 1m nginx-7f98958cdf 0 0 0 48m $ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-6f9f58dffd-tdmqk 1/1 Running 0 1m nginx-6f9f58dffd-tesqr 1/1 Running 0 1m ``` Deployment可以通过maxSurge和maxUnavailable两个参数控制升级过程中同时重新创建Pod的比例，这在很多时候是非常有用，配置如下所示。 ``` spec: strategy: rollingUpdate: maxSurge: 0.25 maxUnavailable: 0.25 type: RollingUpdate ``` - maxSurge：表示在滚动更新过程中，允许超出期望副本数的最大实例数或比例，即决定可以同时创建多少个新Pod替换旧Pod，默认值为25%。实际升级过程中，比例会换算为绝对数，并**向上取整** 。 例如spec.replicas为2，默认状态下最多同时创建2\*0.25=1个（向上取整）Pod，即系统中最多同时存在3个Pod。 - maxUnavailable：表示在滚动更新过程中，允许处于不可用状态的最大实例数量或比例，即实际运行Pod数可低于期望副本数的最大限制，默认为25%。实际升级过程中，比例会换算为绝对数，并**向下取整** 。 例如spec.replicas为2，默认状态下最多有2\*0.25=0个（向下取整）Pod失效，即实际运行Pod数不可低于期望副本数，系统中最少有2个Pod处于运行状态。换言之，在升级过程中，一直会有2个Pod处于运行状态，每次新建一个Pod，等这个Pod创建成功后再删掉一个旧Pod，直至Pod全部为新Pod。 #### 回滚 回滚也称为回退，即当发现升级出现问题时，让应用回到老的版本。Deployment可以非常方便地回滚到老版本。 例如上面升级的新版镜像有问题，可以执行kubectl rollout undo命令进行回滚。 ``` $ kubectl rollout undo deployment nginx deployment.apps/nginx rolled back ``` Deployment之所以能如此容易地做到回滚，是因为Deployment是通过ReplicaSet控制Pod的，升级后之前ReplicaSet都一直存在，Deployment回滚做的就是使用之前的ReplicaSet再次把Pod创建出来。Deployment中保存ReplicaSet的数量可以使用revisionHistoryLimit参数限制，默认值为10。