入門Kubernetes - 滾動升級/回滾

一、前言

　上一篇文章中對yaml文件格式進行了解，並對k8s中各種主要資源通過yaml創建時的定義模板。接來下就進一步學習k8s的各種特點。並應用在示例中。

　接下來先實現.Net Core Api程序版本滾動升級、回滾，並在過程中進一步的對k8s進行了解

二、滾動升級

　1、推送新版本服務鏡像v3到docker hub。　　

　　 

 　2、實現k8s中滾動升級：

　　新建k8sweb-dep.yaml文件，用於創建Deployment資源：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment                             #定義Kubernetes資源的類型為Deployment
metadata:
  name: k8sweb-deployment                    #定義資源的名稱
spec:
  replicas: 3                                #定義運行Pod數量
  selector:                                  
    matchLabels:                             #定義該部署匹配哪些Pod
      name: k8sweb                           #定義Pod名稱
  template:
    metadata:                                #定義指定Pod的模板
      labels:                                #根據模板創建的Pod會被貼上該標簽，與上面的matchLabels對應
        name: k8sweb
    spec:
      containers:                            #容器定義
      - name: k8sweb                         #容器名
        image: cwsheng/k8sdemoweb:latest     #鏡像地址
        ports:
        - containerPort: 80
        imagePullPolicy: IfNotPresent        #不是最新則拉取

　　表面上本次Deployment指定創建3個Pod、1個Deployment資源，實際上在Deployment和Pod中間還有ReplicaSet。

　　Deployment 實際上一個兩層控制器，Deployment 控制 ReplicaSet，ReplicaSet 控制 Pod。ReplicaSet 有版本區分，滾動更新的能力就是基於 ReplicaSet 的版本來實現。如下圖：

　　

 　a）執行命令：

kubectl apply -f k8sweb-dep.yaml

　b）查看 deployment狀態：

kubectl get deployments

　　結果如下：

NAME                    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
k8sweb-deployment       3/3     3            3           54m

• READY：當前處於 Running 狀態的 Pod 的個數/用戶期望的 Pod 個數（配置文件設置的 replicas 值）；
• UP-TO-DATE：當前處於最新版本的 Pod 個數（Pod 的 Spec 部分與 Deployment 里 Pod 模板里定義的完全一致），在滾動更新過程中會有不一致的階段；
• AVAILABLE：當前可用的 Pod 個數。

　c）查看上圖中說描述的ReplicaSet資源：

kubectl describe replicaset

　　結果如下：可以看出：Pod是由ReplicaSet控制着(創建、刪除)、ReplicaSet則由Deployment控制 。結果和上圖相同

　　可發現：ReplicaSet 的名字是由 Deployment 名字 + 隨機字符串，Pod 的名字是由 ReplicaSet 名字 + 隨機字符串。

　　

　d）滾動更新

　　該更新實際上是更新Pod中鏡像版本。

　　修改deployment文件中鏡像文件進行更新，修改文件名加上版本號(k8s-dep-v3.yaml)

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment                             #定義Kubernetes資源的類型為Deployment
metadata:
  name: k8sweb-deployment                    #定義資源的名稱
spec:
  replicas: 3                                #定義運行Pod數量
  selector:                                  
    matchLabels:                             #定義該部署匹配哪些Pod
      name: k8sweb                           #定義Pod名稱
  template:
    metadata:                                #定義指定Pod的模板
      labels:                                #根據模板創建的Pod會被貼上該標簽，與上面的matchLabels對應
        name: k8sweb
    spec:
      containers:                            #容器定義
      - name: k8sweb                         #容器名
        image:cwsheng/k8sdemoweb:v3 #鏡像地址
        ports:
        - containerPort: 80
        imagePullPolicy: IfNotPresent        #不是最新則拉取

　　重新執行命令

kubectl apply -f k8s-dep-v3.yaml --record

　　--record的作用是將當前命令記錄到 revision 記錄中，這樣我們就可以知道每個 revison 對應的是哪個配置文件。

　　查看事件看資源如何變化：

kubectl describe deployment k8sweb-deployment

　　

 　　Deployment 控制器根據修改后的 Pod 模板，創建新的 ReplicaSet（k8sweb-deployment-6594dd8ff7），Pod 數默認是 0，然后老的 ReplicaSet （k8sweb-deployment-954845689）Pod 數逐漸減少，

　　新的 ReplicaSet 的 Pod 數逐漸增加，兩個過程交替進行，新的增加一個，老的減少一個，直到全部升級完成。

　　查看ReplicaSet狀態：舊的ReplicaSet的Pod 已經縮減為 0 個，新的 ReplicaSet 的 Pod 擴展為 3 個，每次配置修改重新部署都可能創建一個新的 ReplicaSet

PS F:\coding\project\k8s.demo\k8s> kubectl get rs
NAME                               DESIRED   CURRENT   READY   AGE
k8sweb-deployment-6594dd8ff7       0         0         0       2m14s
k8sweb-deployment-954845689        3         3         3       116s

三、回滾升級

　回滾操作前，需要知道當前的版本記錄情況：

　rollout 命令：

命令	說明
history	顯示 rollout 歷史
pause	標記提供的 resource 為中止狀態
resume	繼續一個停止的 resource
status	顯示 rollout 的狀態
undo	撤銷上一次的 rollout

　a）通過命令：kubectl rollout history 查看歷史版本。

PS F:\coding\project\k8s.demo\k8s> kubectl rollout history deployment.apps/k8sweb-deployment
deployment.apps/k8sweb-deployment
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         kubectl.exe apply --filename=k8s-dep.yaml --record=true
2         kubectl.exe apply --filename=k8s-dep-v3.yaml --record=true

　　CHANGE-CAUSE 為命令內容。--record=true才會存儲，否則為空：<none>　

　b）通過命令：kubectl rollout undo 將deployment回滾到指定的版本

#指定恢復到上一個版本
kubectl rollout undo deployment/k8sweb-deployment

#恢復到指定版本1 
kubectl rollout undo deployment/k8sweb-deployment --to-revision=1

　c）配置歷史記錄保存數量

　　可以在 Deployment 配置文件中通過 revisionHistoryLimit 屬性增加 revision 數量。

#……
spec:
  replicas: 3
  revisionHistoryLimit: 10        #Deployment revision history存儲在它控制的ReplicaSets中。默認保存記錄5個
  strategy:                       #設置更新策略
    rollingUpdate:                #RollingUpdate更新設置
      maxSurge: 25%               #指定可以超過期望的Pod數量的最大數量。可以是一個絕對值(例如5)或者是期望的Pod數量的百分比（例如10%）。當MaxUnavailable為0時該值不可以為0。通過百分比計算的絕對值向上取整。默認值是1。
      maxUnavailable: 25%         #指定在升級過程中不可用Pod的最大數量。該值可以是一個絕對值(例如5)，也可以是期望Pod數量的百分比(例如10%)。通過計算百分比的絕對值向下取整.
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #如果.spec.strategy.rollingUpdate.maxSurge 為0時，這個值不可以為0。默認值是1。
    type: RollingUpdate           #Recreate：重建式更新(首先刪除現有的Pod對象，然后由控制器基於新模板重新創建新版本資源對象)，rollingUpdate：滾動更新
#……    

在配置時，用戶還可以使用Deployment控制器的spec.minReadySeconds屬性來控制應用升級的速度。新舊更替過程中，新創建的Pod對象一旦成功響應就緒探測即被認為是可用狀態，然后進行下一輪的替換。
而spec.minReadySeconds能夠定義在新的Pod對象創建后至少需要等待多長的時間才能會被認為其就緒，在該段時間內，更新操作會被阻塞。

總結：

　本次對k8s中Deployment、ReplicaSet、Pod之間的關系有了更深的理解，並通過配置實現了滾動升級、回滾的效果。后續還將繼續對k8s的其他特性繼續學習。