Deployment

简述

Deployment为Pod和ReplicaSet提供了一个声明式定义(declarative)方法,用来替代以前的ReplicationController来方便的管理应用。

  • Kubernetes v1.7及以前API版本使用extensions/v1beta1
  • Kubernetes v1.8的API版本升级到apps/v1beta2

比如一个简单的nginx应用可以定义为

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80

扩容:

kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas 10

如果集群支持 horizontal pod autoscaling 的话,还可以为Deployment设置自动扩展:

kubectl autoscale deployment nginx-deployment --min=10 --max=15 --cpu-percent=80

更新镜像也比较简单:

kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.9.1

回滚:

kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment

Deployment的典型应用场景包括:

  • 定义Deployment来创建Pod和ReplicaSet
  • 滚动升级和回滚应用
  • 扩容和缩容
  • 暂停和继续Deployment

Deployment概念解析

Deployment是什么?

Deployment为Pod和Replica Set(下一代Replication Controller)提供声明式更新。

你只需要在Deployment中描述你想要的目标状态是什么,Deployment controller就会帮你将Pod和Replica Set的实际状态改变到你的目标状态。你可以定义一个全新的Deployment,也可以创建一个新的替换旧的Deployment。

一个典型的用例如下:

  • 使用Deployment来创建ReplicaSet。ReplicaSet在后台创建pod。检查启动状态,看它是成功还是失败。
  • 然后,通过更新Deployment的PodTemplateSpec字段来声明Pod的新状态。这会创建一个新的ReplicaSet,Deployment会按照控制的速率将pod从旧的ReplicaSet移动到新的ReplicaSet中。
  • 如果当前状态不稳定,回滚到之前的Deployment revision。每次回滚都会更新Deployment的revision。
  • 扩容Deployment以满足更高的负载。
  • 暂停Deployment来应用PodTemplateSpec的多个修复,然后恢复上线。
  • 根据Deployment 的状态判断上线是否hang住了。
  • 清除旧的不必要的ReplicaSet。

创建Deployment

下面是一个Deployment示例,它创建了一个Replica Set来启动3个nginx pod。

下载示例文件并执行命令:

$ kubectl create -f docs/user-guide/nginx-deployment.yaml --record
deployment "nginx-deployment" created

将kubectl的 —record 的flag设置为 true可以在annotation中记录当前命令创建或者升级了该资源。这在未来会很有用,例如,查看在每个Deployment revision中执行了哪些命令。

然后立即执行get将获得如下结果:

$ kubectl get deployments
NAME               DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   3         0         0            0           1s

输出结果表明我们希望的repalica数是3(根据deployment中的.spec.replicas配置)当前replica数( .status.replicas)是0, 最新的replica数(.status.updatedReplicas)是0,可用的replica数(.status.availableReplicas)是0。

过几秒后再执行get命令,将获得如下输出:

$ kubectl get deployments
NAME               DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   3         3         3            3           18s

我们可以看到Deployment已经创建了3个replica,所有的replica都已经是最新的了(包含最新的pod template),可用的(根据Deployment中的.spec.minReadySeconds声明,处于已就绪状态的pod的最少个数)。执行kubectl get rskubectl get pods会显示Replica Set(RS)和Pod已创建。

$ kubectl get rs
NAME                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-deployment-2035384211   3         3         0       18s

你可能会注意到Replica Set的名字总是<Deployment的名字>-<pod template的hash值>

$ kubectl get pods --show-labels
NAME                                READY     STATUS    RESTARTS   AGE       LABELS
nginx-deployment-2035384211-7ci7o   1/1       Running   0          18s       app=nginx,pod-template-hash=2035384211
nginx-deployment-2035384211-kzszj   1/1       Running   0          18s       app=nginx,pod-template-hash=2035384211
nginx-deployment-2035384211-qqcnn   1/1       Running   0          18s       app=nginx,pod-template-hash=2035384211

刚创建的Replica Set将保证总是有3个nginx的pod存在。

注意: 你必须在Deployment中的selector指定正确pod template label(在该示例中是 app = nginx),不要跟其他的controller搞混了(包括Deployment、Replica Set、Replication Controller等)。Kubernetes本身不会阻止你这么做,如果你真的这么做了,这些controller之间会相互打架,并可能导致不正确的行为。

更新Deployment

注意: Deployment的rollout当且仅当Deployment的pod template(例如.spec.template)中的label更新或者镜像更改时被触发。其他更新,例如扩容Deployment不会触发rollout。

假如我们现在想要让nginx pod使用nginx:1.9.1的镜像来代替原来的nginx:1.7.9的镜像。

$ kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.9.1
deployment "nginx-deployment" image updated

我们可以使用edit命令来编辑Deployment,修改 .spec.template.spec.containers[0].image ,将nginx:1.7.9 改写成 nginx:1.9.1

$ kubectl edit deployment/nginx-deployment
deployment "nginx-deployment" edited

查看rollout的状态,只要执行:

$ kubectl rollout status deployment/nginx-deployment
Waiting for rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated...
deployment "nginx-deployment" successfully rolled out

Rollout成功后,get Deployment:

$ kubectl get deployments
NAME               DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   3         3         3            3           36s

UP-TO-DATE的replica的数目已经达到了配置中要求的数目。

CURRENT的replica数表示Deployment管理的replica数量,AVAILABLE的replica数是当前可用的replica数量。

我们通过执行kubectl get rs可以看到Deployment更新了Pod,通过创建一个新的Replica Set并扩容了3个replica,同时将原来的Replica Set缩容到了0个replica。

$ kubectl get rs
NAME                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-deployment-1564180365   3         3         0       6s
nginx-deployment-2035384211   0         0         0       36s

执行 get pods只会看到当前的新的pod:

$ kubectl get pods
NAME                                READY     STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-1564180365-khku8   1/1       Running   0          14s
nginx-deployment-1564180365-nacti   1/1       Running   0          14s
nginx-deployment-1564180365-z9gth   1/1       Running   0          14s

下次更新这些pod的时候,只需要更新Deployment中的pod的template即可。

Deployment可以保证在升级时只有一定数量的Pod是down的。默认的,它会确保至少有比期望的Pod数量少一个的Pod是up状态(最多一个不可用)。

Deployment同时也可以确保只创建出超过期望数量的一定数量的Pod。默认的,它会确保最多比期望的Pod数量多一个的Pod是up的(最多1个surge)。

在未来的Kuberentes版本中,将从1-1变成25%-25%)。

例如,如果你自己看下上面的Deployment,你会发现,开始创建一个新的Pod,然后删除一些旧的Pod再创建一个新的。当新的Pod创建出来之前不会杀掉旧的Pod。这样能够确保可用的Pod数量至少有2个,Pod的总数最多4个。

$ kubectl describe deployments
Name:           nginx-deployment
Namespace:      default
CreationTimestamp:  Tue, 15 Mar 2016 12:01:06 -0700
Labels:         app=nginx
Selector:       app=nginx
Replicas:       3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType:       RollingUpdate
MinReadySeconds:    0
RollingUpdateStrategy:  1 max unavailable, 1 max surge
OldReplicaSets:     <none>
NewReplicaSet:      nginx-deployment-1564180365 (3/3 replicas created)
Events:
  FirstSeen LastSeen    Count   From                     SubobjectPath   Type        Reason              Message
  --------- --------    -----   ----                     -------------   --------    ------              -------
  36s       36s         1       {deployment-controller }                 Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-2035384211 to 3
  23s       23s         1       {deployment-controller }                 Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 1
  23s       23s         1       {deployment-controller }                 Normal      ScalingReplicaSet   Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 2
  23s       23s         1       {deployment-controller }                 Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 2
  21s       21s         1       {deployment-controller }                 Normal      ScalingReplicaSet   Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 0
  21s       21s         1       {deployment-controller }                 Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 3

我们可以看到当我们刚开始创建这个Deployment的时候,创建了一个Replica Set(nginx-deployment-2035384211),并直接扩容到了3个replica。

当我们更新这个Deployment的时候,它会创建一个新的Replica Set(nginx-deployment-1564180365),将它扩容到1个replica,然后缩容原先的Replica Set到2个replica,此时满足至少2个Pod是可用状态,同一时刻最多有4个Pod处于创建的状态。

接着继续使用相同的rolling update策略扩容新的Replica Set和缩容旧的Replica Set。最终,将会在新的Replica Set中有3个可用的replica,旧的Replica Set的replica数目变成0。

Rollover(多个rollout并行)

每当Deployment controller观测到有新的deployment被创建时,如果没有已存在的Replica Set来创建期望个数的Pod的话,就会创建出一个新的Replica Set来做这件事。已存在的Replica Set控制label匹配.spec.selector但是template跟.spec.template不匹配的Pod缩容。最终,新的Replica Set将会扩容出.spec.replicas指定数目的Pod,旧的Replica Set会缩容到0。

如果你更新了一个的已存在并正在进行中的Deployment,每次更新Deployment都会创建一个新的Replica Set并扩容它,同时回滚之前扩容的Replica Set——将它添加到旧的Replica Set列表,开始缩容。

例如,假如你创建了一个有5个niginx:1.7.9 replica的Deployment,但是当还只有3个nginx:1.7.9的replica创建出来的时候你就开始更新含有5个nginx:1.9.1 replica的Deployment。在这种情况下,Deployment会立即杀掉已创建的3个nginx:1.7.9的Pod,并开始创建nginx:1.9.1的Pod。它不会等到所有的5个nginx:1.7.9的Pod都创建完成后才开始执行滚动更新。

回退Deployment

有时候你可能想回退一个Deployment,例如,当Deployment不稳定时,比如一直crash looping。

默认情况下,kubernetes会在系统中保存所有的Deployment的rollout历史记录,以便你可以随时回退(你可以修改revision history limit来更改保存的revision数)。

注意: 只要Deployment的rollout被触发就会创建一个revision。也就是说当且仅当Deployment的Pod template(如.spec.template)被更改,例如更新template中的label和容器镜像时,就会创建出一个新的revision。

其他的更新,比如扩容Deployment不会创建revision——因此我们可以很方便的手动或者自动扩容。这意味着当你回退到历史revision时,只有Deployment中的Pod template部分才会回退。

假设我们在更新Deployment的时候犯了一个拼写错误,将镜像的名字写成了nginx:1.91,而正确的名字应该是nginx:1.9.1

$ kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.91
deployment "nginx-deployment" image updated

Rollout将会卡住。

$ kubectl rollout status deployments nginx-deployment
Waiting for rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated...

按住Ctrl-C停止上面的rollout状态监控。

你会看到旧的replicas(nginx-deployment-1564180365 和 nginx-deployment-2035384211)和新的replicas (nginx-deployment-3066724191)数目都是2个。

$ kubectl get rs
NAME                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-deployment-1564180365   2         2         0       25s
nginx-deployment-2035384211   0         0         0       36s
nginx-deployment-3066724191   2         2         2       6s

看下创建Pod,你会看到有两个新的Replica Set创建的Pod处于ImagePullBackOff状态,循环拉取镜像。

$ kubectl get pods
NAME                                READY     STATUS             RESTARTS   AGE
nginx-deployment-1564180365-70iae   1/1       Running            0          25s
nginx-deployment-1564180365-jbqqo   1/1       Running            0          25s
nginx-deployment-3066724191-08mng   0/1       ImagePullBackOff   0          6s
nginx-deployment-3066724191-eocby   0/1       ImagePullBackOff   0          6s

注意,Deployment controller会自动停止坏的rollout,并停止扩容新的Replica Set。

$ kubectl describe deployment
Name:           nginx-deployment
Namespace:      default
CreationTimestamp:  Tue, 15 Mar 2016 14:48:04 -0700
Labels:         app=nginx
Selector:       app=nginx
Replicas:       2 updated | 3 total | 2 available | 2 unavailable
StrategyType:       RollingUpdate
MinReadySeconds:    0
RollingUpdateStrategy:  1 max unavailable, 1 max surge
OldReplicaSets:     nginx-deployment-1564180365 (2/2 replicas created)
NewReplicaSet:      nginx-deployment-3066724191 (2/2 replicas created)
Events:
  FirstSeen LastSeen    Count   From                    SubobjectPath   Type        Reason              Message
  --------- --------    -----   ----                    -------------   --------    ------              -------
  1m        1m          1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-2035384211 to 3
  22s       22s         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 1
  22s       22s         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 2
  22s       22s         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 2
  21s       21s         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 0
  21s       21s         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 3
  13s       13s         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-3066724191 to 1
  13s       13s         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled down replica set nginx-deployment-1564180365 to 2
  13s       13s         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-3066724191 to 2

为了修复这个问题,我们需要回退到稳定的Deployment revision。

检查Deployment升级的历史记录

首先,检查下Deployment的revision:

$ kubectl rollout history deployment/nginx-deployment
deployments "nginx-deployment":
REVISION    CHANGE-CAUSE
1           kubectl create -f docs/user-guide/nginx-deployment.yaml --record
2           kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.9.1
3           kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.91

因为我们创建Deployment的时候使用了—recored参数可以记录命令,我们可以很方便的查看每次revison的变化。

查看单个revision的详细信息:

$ kubectl rollout history deployment/nginx-deployment --revision=2
deployments "nginx-deployment" revision 2
  Labels:       app=nginx
          pod-template-hash=1159050644
  Annotations:  kubernetes.io/change-cause=kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.9.1
  Containers:
   nginx:
    Image:      nginx:1.9.1
    Port:       80/TCP
     QoS Tier:
        cpu:      BestEffort
        memory:   BestEffort
    Environment Variables:      <none>
  No volumes.

回退到历史版本

现在,我们可以决定回退当前的rollout到之前的版本:

$ kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment
deployment "nginx-deployment" rolled back

也可以使用 --to-revision参数指定某个历史版本:

$ kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment --to-revision=2
deployment "nginx-deployment" rolled back

与rollout相关的命令详细文档见kubectl rollout

该Deployment现在已经回退到了先前的稳定版本。如你所见,Deployment controller产生了一个回退到revison 2的DeploymentRollback的event。

$ kubectl get deployment
NAME               DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   3         3         3            3           30m

$ kubectl describe deployment
Name:           nginx-deployment
Namespace:      default
CreationTimestamp:  Tue, 15 Mar 2016 14:48:04 -0700
Labels:         app=nginx
Selector:       app=nginx
Replicas:       3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType:       RollingUpdate
MinReadySeconds:    0
RollingUpdateStrategy:  1 max unavailable, 1 max surge
OldReplicaSets:     <none>
NewReplicaSet:      nginx-deployment-1564180365 (3/3 replicas created)
Events:
  FirstSeen LastSeen    Count   From                    SubobjectPath   Type        Reason              Message
  --------- --------    -----   ----                    -------------   --------    ------              -------
  30m       30m         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-2035384211 to 3
  29m       29m         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 1
  29m       29m         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 2
  29m       29m         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 2
  29m       29m         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 0
  29m       29m         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-3066724191 to 2
  29m       29m         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-3066724191 to 1
  29m       29m         1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled down replica set nginx-deployment-1564180365 to 2
  2m        2m          1       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled down replica set nginx-deployment-3066724191 to 0
  2m        2m          1       {deployment-controller }                Normal      DeploymentRollback  Rolled back deployment "nginx-deployment" to revision 2
  29m       2m          2       {deployment-controller }                Normal      ScalingReplicaSet   Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 3

清理Policy

你可以通过设置.spec.revisonHistoryLimit项来指定deployment最多保留多少revison历史记录。默认的会保留所有的revision;如果将该项设置为0,Deployment就不允许回退了。

Deployment扩容

你可以使用以下命令扩容Deployment:

$ kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas 10
deployment "nginx-deployment" scaled

假设你的集群中启用了horizontal pod autoscaling,你可以给Deployment设置一个autoscaler,基于当前Pod的CPU利用率选择最少和最多的Pod数。

$ kubectl autoscale deployment nginx-deployment --min=10 --max=15 --cpu-percent=80
deployment "nginx-deployment" autoscaled

比例扩容

RollingUpdate Deployment支持同时运行一个应用的多个版本。当你或者autoscaler扩容一个正在rollout中(进行中或者已经暂停)的 RollingUpdate Deployment的时候,为了降低风险,Deployment controller将会平衡已存在的active的ReplicaSets(有Pod的ReplicaSets)和新加入的replicas。这被称为比例扩容。

例如,你正在运行中含有10个replica的Deployment。maxSurge=3,maxUnavailable=2。

$ kubectl get deploy
NAME                 DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment     10        10        10           10          50s

你更新了一个镜像,而在集群内部无法解析。

$ kubectl set image deploy/nginx-deployment nginx=nginx:sometag
deployment "nginx-deployment" image updated

镜像更新启动了一个包含ReplicaSet nginx-deployment-1989198191的新的rollout,但是它被阻塞了,因为我们上面提到的maxUnavailable。

$ kubectl get rs
NAME                          DESIRED   CURRENT   READY     AGE
nginx-deployment-1989198191   5         5         0         9s
nginx-deployment-618515232    8         8         8         1m

然后发起了一个新的Deployment扩容请求。autoscaler将Deployment的replica数目增加到了15个。Deployment controller需要判断在哪里增加这5个新的replica。如果我们没有使用比例扩容,所有的5个replica都会加到一个新的ReplicaSet中。如果使用比例扩容,新添加的replica将传播到所有的ReplicaSet中。大的部分加入replica数最多的ReplicaSet中,小的部分加入到replica数少的ReplciaSet中。0个replica的ReplicaSet不会被扩容。

在我们上面的例子中,3个replica将添加到旧的ReplicaSet中,2个replica将添加到新的ReplicaSet中。rollout进程最终会将所有的replica移动到新的ReplicaSet中,假设新的replica成为健康状态。

$ kubectl get deploy
NAME                 DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment     15        18        7            8           7m
$ kubectl get rs
NAME                          DESIRED   CURRENT   READY     AGE
nginx-deployment-1989198191   7         7         0         7m
nginx-deployment-618515232    11        11        11        7m

暂停和恢复Deployment

你可以在触发一次或多次更新前暂停一个Deployment,然后再恢复它。这样你就能多次暂停和恢复Deployment,在此期间进行一些修复工作,而不会触发不必要的rollout。

例如使用刚刚创建Deployment:

$ kubectl get deploy
NAME      DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx     3         3         3            3           1m
[mkargaki@dhcp129-211 kubernetes]$ kubectl get rs
NAME               DESIRED   CURRENT   READY     AGE
nginx-2142116321   3         3         3         1m

使用以下命令暂停Deployment:

$ kubectl rollout pause deployment/nginx-deployment
deployment "nginx-deployment" paused

然后更新Deplyment中的镜像:

$ kubectl set image deploy/nginx nginx=nginx:1.9.1
deployment "nginx-deployment" image updated

注意没有启动新的rollout:

$ kubectl rollout history deploy/nginx
deployments "nginx"
REVISION  CHANGE-CAUSE
1   <none>

$ kubectl get rs
NAME               DESIRED   CURRENT   READY     AGE
nginx-2142116321   3         3         3         2m

你可以进行任意多次更新,例如更新使用的资源:

$ kubectl set resources deployment nginx -c=nginx --limits=cpu=200m,memory=512Mi
deployment "nginx" resource requirements updated

Deployment暂停前的初始状态将继续它的功能,而不会对Deployment的更新产生任何影响,只要Deployment是暂停的。

最后,恢复这个Deployment,观察完成更新的ReplicaSet已经创建出来了:

$ kubectl rollout resume deploy nginx
deployment "nginx" resumed
$ KUBECTL get rs -w
NAME               DESIRED   CURRENT   READY     AGE
nginx-2142116321   2         2         2         2m
nginx-3926361531   2         2         0         6s
nginx-3926361531   2         2         1         18s
nginx-2142116321   1         2         2         2m
nginx-2142116321   1         2         2         2m
nginx-3926361531   3         2         1         18s
nginx-3926361531   3         2         1         18s
nginx-2142116321   1         1         1         2m
nginx-3926361531   3         3         1         18s
nginx-3926361531   3         3         2         19s
nginx-2142116321   0         1         1         2m
nginx-2142116321   0         1         1         2m
nginx-2142116321   0         0         0         2m
nginx-3926361531   3         3         3         20s
^C
$ KUBECTL get rs
NAME               DESIRED   CURRENT   READY     AGE
nginx-2142116321   0         0         0         2m
nginx-3926361531   3         3         3         28s

注意: 在恢复Deployment之前你无法回退一个暂停了的Deployment。

Deployment状态

Deployment在生命周期中有多种状态。在创建一个新的ReplicaSet的时候它可以是 progressing 状态, complete 状态,或者fail to progress状态。

Progressing Deployment

Kubernetes将执行过下列任务之一的Deployment标记为progressing状态:

  • Deployment正在创建新的ReplicaSet过程中。
  • Deployment正在扩容一个已有的ReplicaSet。
  • Deployment正在缩容一个已有的ReplicaSet。
  • 有新的可用的pod出现。

你可以使用kubectl rollout status命令监控Deployment的进度。

Complete Deployment

Kubernetes将包括以下特性的Deployment标记为complete状态:

  • Deployment最小可用。最小可用意味着Deployment的可用replica个数等于或者超过Deployment策略中的期望个数。
  • 所有与该Deployment相关的replica都被更新到了你指定版本,也就说更新完成。
  • 该Deployment中没有旧的Pod存在。

你可以用kubectl rollout status命令查看Deployment是否完成。如果rollout成功完成,kubectl rollout status将返回一个0值的Exit Code。

$ kubectl rollout status deploy/nginx
Waiting for rollout to finish: 2 of 3 updated replicas are available...
deployment "nginx" successfully rolled out
$ echo $?
0

Failed Deployment

你的Deployment在尝试部署新的ReplicaSet的时候可能卡住,永远也不会完成。这可能是因为以下几个因素引起的:

  • 无效的引用
  • 不可读的probe failure
  • 镜像拉取错误
  • 权限不够
  • 范围限制
  • 程序运行时配置错误

探测这种情况的一种方式是,在你的Deployment spec中指定spec.progressDeadlineSecondsspec.progressDeadlineSeconds 表示Deployment controller等待多少秒才能确定(通过Deployment status)Deployment进程是卡住的。

下面的kubectl命令设置progressDeadlineSeconds 使controller在Deployment在进度卡住10分钟后报告:

$ kubectl patch deployment/nginx-deployment -p '{"spec":{"progressDeadlineSeconds":600}}'
"nginx-deployment" patched

当超过截止时间后,Deployment controller会在Deployment的 status.conditions中增加一条DeploymentCondition,它包括如下属性:

  • Type=Progressing
  • Status=False
  • Reason=ProgressDeadlineExceeded

浏览 Kubernetes API conventions 查看关于status conditions的更多信息。

注意: kubernetes除了报告Reason=ProgressDeadlineExceeded状态信息外不会对卡住的Deployment做任何操作。更高层次的协调器可以利用它并采取相应行动,例如,回滚Deployment到之前的版本。

注意: 如果你暂停了一个Deployment,在暂停的这段时间内kubernetnes不会检查你指定的deadline。你可以在Deployment的rollout途中安全的暂停它,然后再恢复它,这不会触发超过deadline的状态。

你可能在使用Deployment的时候遇到一些短暂的错误,这些可能是由于你设置了太短的timeout,也有可能是因为各种其他错误导致的短暂错误。例如,假设你使用了无效的引用。当你Describe Deployment的时候可能会注意到如下信息:

$ kubectl describe deployment nginx-deployment
<...>
Conditions:
  Type            Status  Reason
  ----            ------  ------
  Available       True    MinimumReplicasAvailable
  Progressing     True    ReplicaSetUpdated
  ReplicaFailure  True    FailedCreate
<...>

执行 kubectl get deployment nginx-deployment -o yaml,Deployement 的状态可能看起来像这个样子:

status:
  availableReplicas: 2
  conditions:
  - lastTransitionTime: 2016-10-04T12:25:39Z
    lastUpdateTime: 2016-10-04T12:25:39Z
    message: Replica set "nginx-deployment-4262182780" is progressing.
    reason: ReplicaSetUpdated
    status: "True"
    type: Progressing
  - lastTransitionTime: 2016-10-04T12:25:42Z
    lastUpdateTime: 2016-10-04T12:25:42Z
    message: Deployment has minimum availability.
    reason: MinimumReplicasAvailable
    status: "True"
    type: Available
  - lastTransitionTime: 2016-10-04T12:25:39Z
    lastUpdateTime: 2016-10-04T12:25:39Z
    message: 'Error creating: pods "nginx-deployment-4262182780-" is forbidden: exceeded quota:
      object-counts, requested: pods=1, used: pods=3, limited: pods=2'
    reason: FailedCreate
    status: "True"
    type: ReplicaFailure
  observedGeneration: 3
  replicas: 2
  unavailableReplicas: 2

最终,一旦超过Deployment进程的deadline,kuberentes会更新状态和导致Progressing状态的原因:

Conditions:
  Type            Status  Reason
  ----            ------  ------
  Available       True    MinimumReplicasAvailable
  Progressing     False   ProgressDeadlineExceeded
  ReplicaFailure  True    FailedCreate

你可以通过缩容Deployment的方式解决配额不足的问题,或者增加你的namespace的配额。如果你满足了配额条件后,Deployment controller就会完成你的Deployment rollout,你将看到Deployment的状态更新为成功状态(Status=True并且Reason=NewReplicaSetAvailable)。

Conditions:
  Type          Status  Reason
  ----          ------  ------
  Available     True    MinimumReplicasAvailable
  Progressing   True    NewReplicaSetAvailable

Type=AvailableStatus=True 意味着你的Deployment有最小可用性。 最小可用性是在Deployment策略中指定的参数。
Type=ProgressingStatus=True意味着你的Deployment 或者在部署过程中,或者已经成功部署,达到了期望的最少的可用replica数量(查看特定状态的Reason——在我们的例子中Reason=NewReplicaSetAvailable 意味着Deployment已经完成)。

你可以使用kubectl rollout status命令查看Deployment进程是否失败。当Deployment过程超过了deadline,kubectl rollout status将返回非0的exit code。

$ kubectl rollout status deploy/nginx
Waiting for rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated...
error: deployment "nginx" exceeded its progress deadline
$ echo $?
1

操作失败的Deployment

所有对完成的Deployment的操作都适用于失败的Deployment。你可以对它扩/缩容,回退到历史版本,你甚至可以多次暂停它来应用Deployment pod template。

清理Policy

你可以设置Deployment中的 .spec.revisionHistoryLimit 项来指定保留多少旧的ReplicaSet。 余下的将在后台被当作垃圾收集。默认的,所有的revision历史都会被保留。在未来的版本中,将会更改为2。

注意: 将该值设置为0,将导致该Deployment的所有历史记录都被清除,也就无法回退了。

用例

Canary Deployment

如果你想要使用Deployment对部分用户或服务器发布release,你可以创建多个Deployment,每个对一个release,参照managing resources 中对canary模式的描述。

编写Deployment Spec

在所有的Kubernetes配置中,Deployment也需要apiVersionkindmetadata这些配置项。配置文件的通用使用说明查看部署应用,配置容器,和使用kubeclt管理资源文档。

Deployment也需要 .spec section.

Pod Template

.spec.template.spec中唯一要求的字段。

.spec.templatepod template. 它跟 Pod有一模一样的schema,除了它是嵌套的并且不需要apiVersionkind字段。

另外为了划分Pod的范围,Deployment中的pod template必须指定适当的label(不要跟其他controller重复了,参考selector)和适当的重启策略。

.spec.template.spec.restartPolicy 可以设置为 Always , 如果不指定的话这就是默认配置。

Replicas

.spec.replicas 是可以选字段,指定期望的pod数量,默认是1。

Selector

.spec.selector是可选字段,用来指定 label selector ,圈定Deployment管理的pod范围。

如果被指定, .spec.selector 必须匹配 .spec.template.metadata.labels,否则它将被API拒绝。如果 .spec.selector 没有被指定, .spec.selector.matchLabels 默认是 .spec.template.metadata.labels

在Pod的template跟.spec.template不同或者数量超过了.spec.replicas规定的数量的情况下,Deployment会杀掉label跟selector不同的Pod。

注意: 你不应该再创建其他label跟这个selector匹配的pod,或者通过其他Deployment,或者通过其他Controller,例如ReplicaSet和ReplicationController。否则该Deployment会被把它们当成都是自己创建的。Kubernetes不会阻止你这么做。

如果你有多个controller使用了重复的selector,controller们就会互相打架并导致不正确的行为。

策略

.spec.strategy 指定新的Pod替换旧的Pod的策略。 .spec.strategy.type 可以是"Recreate"或者是 "RollingUpdate"。"RollingUpdate"是默认值。

Recreate Deployment

.spec.strategy.type==Recreate时,在创建出新的Pod之前会先杀掉所有已存在的Pod。

Rolling Update Deployment

.spec.strategy.type==RollingUpdate时,Deployment使用rolling update 的方式更新Pod 。你可以指定maxUnavailablemaxSurge 来控制 rolling update 进程。

Max Unavailable

.spec.strategy.rollingUpdate.maxUnavailable 是可选配置项,用来指定在升级过程中不可用Pod的最大数量。该值可以是一个绝对值(例如5),也可以是期望Pod数量的百分比(例如10%)。通过计算百分比的绝对值向下取整。如果.spec.strategy.rollingUpdate.maxSurge 为0时,这个值不可以为0。默认值是1。

例如,该值设置成30%,启动rolling update后旧的ReplicatSet将会立即缩容到期望的Pod数量的70%。新的Pod ready后,随着新的ReplicaSet的扩容,旧的ReplicaSet会进一步缩容,确保在升级的所有时刻可以用的Pod数量至少是期望Pod数量的70%。

Max Surge

.spec.strategy.rollingUpdate.maxSurge 是可选配置项,用来指定可以超过期望的Pod数量的最大个数。该值可以是一个绝对值(例如5)或者是期望的Pod数量的百分比(例如10%)。当MaxUnavailable为0时该值不可以为0。通过百分比计算的绝对值向上取整。默认值是1。

例如,该值设置成30%,启动rolling update后新的ReplicatSet将会立即扩容,新老Pod的总数不能超过期望的Pod数量的130%。旧的Pod被杀掉后,新的ReplicaSet将继续扩容,旧的ReplicaSet会进一步缩容,确保在升级的所有时刻所有的Pod数量和不会超过期望Pod数量的130%。

Progress Deadline Seconds

.spec.progressDeadlineSeconds 是可选配置项,用来指定在系统报告Deployment的failed progressing ——表现为resource的状态中type=ProgressingStatus=FalseReason=ProgressDeadlineExceeded前可以等待的Deployment进行的秒数。Deployment controller会继续重试该Deployment。未来,在实现了自动回滚后, deployment controller在观察到这种状态时就会自动回滚。

如果设置该参数,该值必须大于 .spec.minReadySeconds

Min Ready Seconds

.spec.minReadySeconds是一个可选配置项,用来指定没有任何容器crash的Pod并被认为是可用状态的最小秒数。默认是0(Pod在ready后就会被认为是可用状态)。进一步了解什么时候Pod会被认为是ready状态,参阅 Container Probes

Rollback To

.spec.rollbackTo 是一个可以选配置项,用来配置Deployment回退的配置。设置该参数将触发回退操作,每次回退完成后,该值就会被清除。

Revision

.spec.rollbackTo.revision是一个可选配置项,用来指定回退到的revision。默认是0,意味着回退到上一个revision。

Revision History Limit

Deployment revision history存储在它控制的ReplicaSets中。

.spec.revisionHistoryLimit 是一个可选配置项,用来指定可以保留的旧的ReplicaSet数量。该理想值取决于心Deployment的频率和稳定性。如果该值没有设置的话,默认所有旧的Replicaset或会被保留,将资源存储在etcd中,使用kubectl get rs查看输出。每个Deployment的该配置都保存在ReplicaSet中,然而,一旦你删除的旧的RepelicaSet,你的Deployment就无法再回退到那个revison了。

如果你将该值设置为0,所有具有0个replica的ReplicaSet都会被删除。在这种情况下,新的Deployment rollout无法撤销,因为revision history都被清理掉了。

Paused

.spec.paused是可选配置项,boolean值。用来指定暂停和恢复Deployment。Paused和非paused的Deployment之间的唯一区别就是,所有对paused deployment中的PodTemplateSpec的修改都不会触发新的rollout。Deployment被创建之后默认是非paused。

Alternative to Deployments

kubectl rolling update

Kubectl rolling update 虽然使用类似的方式更新Pod和ReplicationController。但是我们推荐使用Deployment,因为它是声明式的,客户端侧,具有附加特性,例如即使滚动升级结束后也可以回滚到任何历史版本。

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