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Deployments

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理解 Deployments

参考官方 Kubernetes 文档：Deployments

Deployment 是 Kubernetes 中的高级工作负载资源，用于声明式地管理和更新应用程序的 Pod 副本。它提供了一种强大且灵活的方式来定义应用程序的运行方式，包括维护多少副本以及如何安全地执行滚动更新。

Deployment 是 Kubernetes API 中管理 Pods 和 ReplicaSets 的对象。当你创建一个 Deployment 时，Kubernetes 会自动创建一个 ReplicaSet，负责维护指定数量的 Pod 副本。

使用 Deployments，您可以：

  • 声明式管理：定义应用程序的期望状态，Kubernetes 会自动确保集群的实际状态与期望状态匹配。
  • 版本控制与回滚：跟踪 Deployment 的每个修订版本，出现问题时轻松回滚到之前的稳定版本。
  • 零停机更新：使用滚动更新策略逐步更新应用程序，无需中断服务。
  • 自我修复：Deployment 会自动替换崩溃、终止或从节点移除的 Pod 实例，确保始终有指定数量的 Pod 可用。

工作原理：

  1. 通过 Deployment 定义应用程序的期望状态（例如使用哪个镜像，运行多少副本）。
  2. Deployment 创建一个 ReplicaSet，确保指定数量的 Pod 正在运行。
  3. ReplicaSet 创建并管理实际的 Pod 实例。
  4. 当更新 Deployment（例如更改镜像版本）时，Deployment 会创建一个新的 ReplicaSet，并根据预定义的滚动更新策略逐步替换旧的 Pod，直到所有新 Pod 运行后，删除旧的 ReplicaSet。

创建 Deployments

使用 CLI 创建 Deployment

前提条件

  • 确保已配置并连接到集群的 kubectl。

YAML 文件示例

# example-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment # Deployment 名称
  labels:
    app: nginx # 用于识别和选择的标签
spec:
  replicas: 3 # 期望的 Pod 副本数
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx # 匹配此 Deployment 管理的 Pods 的选择器
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx # Pod 的标签，必须匹配 selector.matchLabels
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.14.2 # 容器镜像
          ports:
            - containerPort: 80 # 容器暴露端口
          resources: # 资源限制和请求
            requests:
              cpu: 100m
              memory: 128Mi
            limits:
              cpu: 200m
              memory: 256Mi

通过 YAML 创建 Deployment

# 第一步：通过 yaml 创建 Deployment
kubectl apply -f example-deployment.yaml

# 第二步：检查 Deployment 状态
kubectl get deployment nginx-deployment # 查看 Deployment
kubectl get pod -l app=nginx # 查看该 Deployment 创建的 Pods

使用 Web 控制台创建 Deployment

前提条件

获取镜像地址。镜像来源可以是平台管理员通过工具链集成的镜像仓库，也可以是第三方平台的镜像仓库。

  • 对于前者，管理员通常会将镜像仓库分配给您的项目，您可以使用其中的镜像。如果找不到所需的镜像仓库，请联系管理员分配。

  • 如果是第三方平台的镜像仓库，确保当前集群可以直接拉取该镜像。

操作步骤 - 配置基本信息

  1. 在 Container Platform，左侧导航栏进入 Workloads > Deployments。

  2. 点击 Create Deployment。

  3. 选择或输入镜像，点击 Confirm。

INFO

注意：使用 Web 控制台集成的镜像仓库中的镜像时，可以通过 Already Integrated 过滤镜像。集成项目名称，例如镜像（docker-registry-projectname），其中包含该 Web 控制台中的项目名 projectname 和镜像仓库中的项目名 containers。

  1. 在 Basic Info 部分，配置 Deployment 工作负载的声明式参数：

    参数说明
    Replicas定义 Deployment 中期望的 Pod 副本数（默认：1）。根据工作负载需求调整。
    More > Update Strategy配置 rollingUpdate 策略，实现零停机部署：
    最大激增数 (maxSurge)：
    • 更新期间允许超过期望副本数的最大 Pod 数。
    • 支持绝对值（如 2）或百分比（如 20%）。
    • 百分比计算方式：ceil(current_replicas × percentage)。
    • 示例：10 副本时，4.1 → 5。
    最大不可用数 (maxUnavailable)：
    • 更新期间允许暂时不可用的最大 Pod 数。
    • 百分比值不可超过 100%。
    • 百分比计算方式：floor(current_replicas × percentage)。
    • 示例：10 副本时，4.9 → 4。
    注意事项：
    1. 默认值：若未显式设置，maxSurge=1，maxUnavailable=1。
    2. 非运行状态的 Pod（如 Pending/CrashLoopBackOff）视为不可用。
    3. 同时约束：
    • maxSurge 和 maxUnavailable 不能同时为 0 或 0%。
    • 若两者百分比均计算为 0，Kubernetes 会强制设置 maxUnavailable=1 以保证更新进度。
    示例：
    对于 10 副本的 Deployment：
    • maxSurge=2 → 更新期间总 Pod 数为 10 + 2 = 12。
    • maxUnavailable=3 → 最小可用 Pod 数为 10 - 3 = 7。
    • 确保在允许受控滚动更新的同时保持可用性。

操作步骤 - 配置 Pod

注意：在混合架构集群中部署单架构镜像时，确保为 Pod 调度配置了正确的 Node Affinity 规则。

  1. 在 Pod 部分，配置容器运行时参数及生命周期管理：

    参数说明
    Volumes挂载持久卷到容器。支持的卷类型包括 PVC、ConfigMap、Secret、emptyDir、hostPath 等。具体实现请参见 卷挂载指南。
    Pull Secret仅在从第三方镜像仓库拉取镜像（通过手动输入镜像 URL）时需要。
    注意：用于从受保护的镜像仓库拉取镜像的认证 Secret。
    Close Grace PeriodPod 接收到终止信号后允许的优雅关闭时间（默认：30s）。
    - 在此期间，Pod 会完成正在处理的请求并释放资源。
    - 设置为 0 会强制立即删除（SIGKILL），可能导致请求中断。
  1. Node Affinity 规则
参数说明
More > Node Selector限制 Pod 调度到具有特定标签的节点（例如 kubernetes.io/os: linux）。
Node OS Selector
More > Affinity基于现有规则定义细粒度调度规则。
Affinity 类型：
  • Pod Affinity：将新 Pod 调度到已运行特定 Pod 的节点（同拓扑域）。
  • Pod Anti-affinity：防止新 Pod 与特定 Pod 共置。
执行模式：
  • requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：仅当规则满足时调度 Pod。
  • preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：优先满足规则的节点，但允许例外。
配置字段：
  • topologyKey：定义拓扑域的节点标签（默认：kubernetes.io/hostname）。
  • labelSelector：使用标签查询过滤目标 Pod。

  1. 网络配置

    • Kube-OVN

      参数说明
      Bandwidth Limits对 Pod 网络流量实施 QoS：
      • 出站速率限制：最大出站流量速率（例如 10Mbps）。
      • 入站速率限制：最大入站流量速率。
      Subnet从预定义子网池分配 IP。如未指定，使用命名空间的默认子网。
      Static IP Address绑定持久 IP 地址到 Pod：
      • 多个 Deployment 中的 Pod 可声明相同 IP，但同一时间仅允许一个 Pod 使用该 IP。
      • 关键：静态 IP 数量必须 ≥ Pod 副本数。

    • Calico

      参数说明
      Static IP Address分配严格唯一的固定 IP：
      • 每个 IP 在集群中只能绑定给一个 Pod。
      • 关键：静态 IP 数量必须 ≥ Pod 副本数。

操作步骤 - 配置容器

  1. 在 Container 部分，参考以下说明配置相关信息。

    参数说明
    资源请求与限制
    • Requests：容器运行所需的最小 CPU/内存。
    • Limits：容器运行时允许的最大 CPU/内存。单位定义请参见 资源单位。
    命名空间超售比：
    • 无超售比：
      若存在命名空间资源配额，容器请求/限制继承命名空间默认值（可修改）。
      无命名空间配额时，无默认值，自定义请求。
    • 有超售比：
      请求自动计算为 Limits / 超售比（不可修改）。
    约束：
    • 请求 ≤ 限制 ≤ 命名空间配额最大值。
    • 超售比变更需重建 Pod 生效。
    • 超售比启用时禁用手动请求配置。
    • 无命名空间配额时无容器资源限制。
    扩展资源配置集群可用的扩展资源（如 vGPU、pGPU）。
    卷挂载持久存储配置。详见 存储卷挂载说明。
    操作：
    • 已有 Pod 卷：点击 Add
    • 无 Pod 卷：点击 Add & Mount
    参数：
    • mountPath：容器文件系统路径（如 /data）
    • subPath：卷内相对文件/目录路径。
      对于 ConfigMap/Secret：选择特定键
    • readOnly：以只读方式挂载（默认读写）
    详见 Kubernetes 卷。
    端口暴露容器端口。
    示例：暴露 TCP 端口 6379，名称为 redis。
    字段：
    • protocol：TCP/UDP
    • Port：暴露端口（如 6379）
    • name：符合 DNS 规范的标识符（如 redis）
    启动命令与参数覆盖默认 ENTRYPOINT/CMD：
    示例 1：执行 top -b
    - Command: ["top", "-b"]
    - 或 Command: ["top"]，Args: ["-b"]
    示例 2：输出 $MESSAGE：
    /bin/sh -c "while true; do echo $(MESSAGE); sleep 10; done"
    详见 定义命令。
    More > 环境变量
    • 静态值：直接的键值对
    • 动态值：引用 ConfigMap/Secret 键、Pod 字段（fieldRef）、资源指标（resourceFieldRef）
    注意：环境变量会覆盖镜像或配置文件中的设置。
    More > 引用的 ConfigMaps将整个 ConfigMap/Secret 注入为环境变量。支持的 Secret 类型：Opaque、kubernetes.io/basic-auth。
    More > 健康检查
    • Liveness Probe：检测容器健康（失败时重启）
    • Readiness Probe：检测服务可用性（失败时从 Endpoints 移除）
    详见 健康检查参数。
    More > 日志文件配置日志路径：
    - 默认：采集 stdout
    - 文件模式：如 /var/log/*.log
    要求：
    • 存储驱动 overlay2：默认支持
    • devicemapper：需手动挂载 EmptyDir 到日志目录
    • Windows 节点：确保父目录已挂载（如 c:/a 对应 c:/a/b/c/*.log）
    More > 排除日志文件排除特定日志采集（如 /var/log/aaa.log）。
    More > 停止前执行容器终止前执行命令。
    示例：echo "stop"
    注意：命令执行时间必须短于 Pod 的 terminationGracePeriodSeconds。

  2. 点击右上角的 Add Container 或 Add Init Container。

    参见 Init Containers。 Init Container：

    1. 在应用容器之前启动（顺序执行）。
    2. 完成后释放资源。
    3. 允许删除条件：
      • Pod 有多个应用容器且至少一个 Init Container。
      • 单应用容器的 Pod 不允许删除 Init Container。

  3. 点击 Create。

参考信息

存储卷挂载说明
类型用途
Persistent Volume Claim绑定已有的 PVC 以请求持久存储。

注意：仅可选择已绑定 PVC（关联 PV）。未绑定 PVC 会导致 Pod 创建失败。
ConfigMap挂载完整或部分 ConfigMap 数据为文件：
  • 完整 ConfigMap：在挂载路径下创建以键名命名的文件
  • 子路径选择：挂载特定键（如 my.cnf）
Secret挂载完整或部分 Secret 数据为文件：
  • 完整 Secret：在挂载路径下创建以键名命名的文件
  • 子路径选择：挂载特定键（如 tls.crt）
Ephemeral Volumes集群动态提供的临时卷，具备：
  • 动态配置
  • 生命周期与 Pod 绑定
  • 支持声明式配置

使用场景：临时数据存储。详见 Ephemeral Volumes
Empty DirectoryPod 内容器间共享的临时存储：
- Pod 启动时在节点创建
- Pod 删除时删除

使用场景：容器间文件共享、临时数据存储。详见 EmptyDir
Host Path挂载宿主机目录（必须以 / 开头，如 /volumepath）。

健康检查

管理 Deployments

使用 CLI 管理 Deployment

查看 Deployment

  • 检查 Deployment 是否已创建。

    kubectl get deployments

  • 获取 Deployment 详细信息。

    kubectl describe deployments

更新 Deployment

按照以下步骤更新 Deployment：

  1. 将 nginx Pods 更新为使用 nginx:1 .16.1 镜像。

    kubectl set image deployment.v1.apps/nginx-deployment nginx=nginx:1.16.1

    或使用以下命令：

    kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.16.1

    也可以编辑 Deployment，将 .spec.template.spec.containers[0].image 从 nginx:1.14.2 改为 nginx:1.16.1：

    kubectl edit deployment/nginx-deployment

  2. 查看滚动更新状态：

    kubectl rollout status deployment/nginx-deployment

    • 运行 kubectl get rs 查看 Deployment 通过创建新 ReplicaSet 并扩容到 3 副本，同时缩容旧 ReplicaSet 到 0 副本来更新 Pods。

      kubectl get rs

    • 运行 kubectl get pods 应只显示新 Pods：

      kubectl get pods

扩缩 Deployment

使用以下命令扩缩 Deployment：

kubectl scale deployment/nginx-deployment --replicas=10

回滚 Deployment

  • 假设更新 Deployment 时输入了错误的镜像名 nginx:1.161（应为 nginx:1.16.1）：

    kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.161

  • 滚动更新卡住。可通过检查滚动状态验证：

    kubectl rollout status deployment/nginx-deployment

删除 Deployment

删除 Deployment 会同时删除其管理的 ReplicaSet 及所有相关 Pods。

kubectl delete deployment <deployment-name>

使用 Web 控制台管理 Deployment

查看 Deployment

您可以查看 Deployment 以获取应用信息。

  1. 在 Container Platform，进入 Workloads > Deployments。
  2. 找到要查看的 Deployment。
  3. 点击 Deployment 名称，查看 详情、拓扑、日志、事件、监控 等信息。

更新 Deployment

  1. 在 Container Platform，进入 Workloads > Deployments。
  2. 找到要更新的 Deployment。
  3. 在 操作 下拉菜单中选择 Update，进入编辑 Deployment 页面。

删除 Deployment

  1. 在 Container Platform，进入 Workloads > Deployments。
  2. 找到要删除的 Deployment。
  3. 在 操作 下拉菜单中点击 Delete 按钮并确认。

使用 CLI 进行故障排查

当 Deployment 遇到问题时，以下是一些常用的排查方法。

检查 Deployment 状态

kubectl get deployment nginx-deployment
kubectl describe deployment nginx-deployment # 查看详细事件和状态

检查 ReplicaSet 状态

kubectl get rs -l app=nginx
kubectl describe rs <replicaset-name>

检查 Pod 状态

kubectl get pods -l app=nginx
kubectl describe pod <pod-name>

查看日志

kubectl logs <pod-name> -c <container-name> # 查看指定容器日志
kubectl logs <pod-name> --previous         # 查看之前终止容器的日志

进入 Pod 进行调试

kubectl exec -it <pod-name> -- /bin/bash # 进入容器 Shell

检查健康检查配置

确保 livenessProbe 和 readinessProbe 配置正确，且应用的健康检查接口响应正常。探针失败排查

检查资源限制

确保容器资源请求和限制合理，避免因资源不足导致容器被杀死。