【云原生篇】k8s之Deployment详解

Kubernetes 的 Deployment 是一种管理声明式更新的资源对象，它允许你描述应用的期望状态，并由 Deployment 控制器自动将当前状态改变为期望状态。Deployment 主要用于无状态应用的部署和扩展，但也可以用于有状态应用。

核心功能

• 自动化部署与回滚：Deployment 可以自动更新应用的实例（Pods），并在更新过程中保持应用的可用性。如果更新失败，Deployment 也能自动回滚到之前的版本。
• 声明式更新：你只需要声明应用的目标状态，Deployment 控制器就会负责改变实际状态以匹配目标状态。
• 扩展和收缩：可以通过修改 Deployment 中的副本数（replicas）来扩大或缩小应用的规模。
• 自我修复：如果某个 Pod 失败，Deployment 会替换它，确保定义的副本数量不变。

工作原理

1. 定义 Deployment：通过 YAML 或 JSON 文件定义 Deployment，包括应用的容器镜像、副本数、更新策略等信息。
2. 创建 Deployment：使用 kubectl apply -f deployment.yaml 命令创建 Deployment。Kubernetes API 服务器接收到创建请求后，记录期望的应用状态。
3. Deployment 控制器响应：Deployment 控制器观察到期望状态的变化，开始采取行动将当前状态改变为期望状态。这包括启动或停止 Pod 来匹配副本数，或更新 Pod 以匹配新的应用定义。
4. 创建 ReplicaSet：Deployment 为每次更新创建一个新的 ReplicaSet，并通过它来管理所有的 Pod。如果更新失败，Deployment 可以回滚到之前的 ReplicaSet。
5. 健康检查和监控：Deployment 依赖 Kubernetes 的健康检查机制来监控 Pod 的健康状态。如果 Pod 不健康，它会被替换。

更新策略

Deployment 支持两种更新策略：

• RollingUpdate（默认策略）：渐进式更新应用的 Pod，新 Pod 会逐渐替换旧的 Pod，确保应用的高可用性。在任何时刻，都有一部分旧的 Pod 和新的 Pod 同时服务。
• Recreate：先删除所有旧的 Pod，然后创建新的 Pod。这种策略适用于无法同时运行多个版本的应用，但在更新期间应用会暂时不可用。

使用场景

• 应用部署：快速部署和更新无状态应用。
• 持续部署/持续交付 (CI/CD)：结合 CI/CD 系统自动化应用的构建、测试和部署。
• 蓝绿部署和金丝雀发布：通过控制流量分配来实现蓝绿部署和金丝雀发布，以减少部署风险。

示例

以下是一个简单的 Deployment 定义示例：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

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这个 Deployment 创建了 3 个副本的 Nginx 服务器，每个副本都是通过一个 Pod 运行的。当这个 Deployment 被应用到集群中时，Deployment 控制器会确保任何时候都有 3 个运行着 Nginx 1.14.2 版本的 Pod。

通过理解和使用 Deployment，你可以轻松地管理 Kubernetes 集群中的应用部署和更新，确保应用的稳定运行和快速迭代。