Deployment的概述及其使用場景

下文給大家?guī)鞤eployment的概述及其使用場景，希望能夠給大家在實際運用中帶來一定的幫助，負載均衡涉及的東西比較多，理論也不多，網(wǎng)上有很多書籍，今天我們就用億速云在行業(yè)內(nèi)累計的經(jīng)驗來做一個解答。

Deployment介紹

Deployment是kubernetes 1.2引入的概念，用來解決Pod的編排問題。Deployment可以理解為RC的升級版（RC+Reolicat Set）。特點在于可以隨時知道Pod的部署進度，即對Pod的創(chuàng)建、調(diào)度、綁定節(jié)點、啟動容器完整過程的進度展示。

使用場景

創(chuàng)建一個Deployment對象來生成對應(yīng)的Replica Set并完成Pod副本的創(chuàng)建過程。
檢查Deployment的狀態(tài)來確認部署動作是否完成（Pod副本的數(shù)量是否達到預(yù)期值）。
更新Deployment以創(chuàng)建新的Pod(例如鏡像升級的場景)。
如果當前Deployment不穩(wěn)定，回退到上一個Deployment版本。
掛起或恢復(fù)一個Deployment。

Service介紹

Service定義了一個服務(wù)的訪問入口地址，前端應(yīng)用通過這個入口地址訪問其背后的一組由Pod副本組成的集群實例，Service與其后端的Pod副本集群之間是通過Label Selector來實現(xiàn)“無縫對接”。RC保證Service的Pod副本實例數(shù)目保持預(yù)期水平。

外部系統(tǒng)訪問Service的問題

環(huán)境介紹

基于https://blog.51cto.com/14320361/2464655 的實驗繼續(xù)進行

一，Delpoyment和service的簡單使用

1.練習(xí)寫一個yaml文件，要求使用自己的私有鏡像，要求副本數(shù)量為三個。

[root@master ~]# vim xgp.yaml
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: xgp-web
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: xgp-server
    spec:
      containers:
      - name: web
        image: 192.168.1.21:5000/web:v1

（1）執(zhí)行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f xgp.yaml  --record

（2）查看一下

[root@master ~]# kubectl get pod

（3）訪問一下

[root@master ~]# curl 10.244.2.16

（4）更新一下yaml文件，副本加一

[root@master ~]# vim xgp.yaml
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: xgp-web
spec:
  replicas: 4
  template:
    metadata:
      labels:
        app: xgp-server
    spec:
      containers:
      - name: web
        image: 192.168.1.21:5000/web:v1

<1>執(zhí)行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f xgp.yaml --recore

<2>查看一下

[root@master ~]# kubectl get pod

副本數(shù)量加一，如果yaml文件的副本為0，則副本數(shù)量還是之前的狀態(tài)，并不會更新。

2.練習(xí)寫一個service文件

[root@master ~]# vim xgp-svc.yaml
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: xgp-svc
spec:
  selector:
    app: xgp-server
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80

（1）執(zhí)行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f xgp-svc.yaml 

（2）查看一下

[root@master ~]# kubectl get svc

（3）訪問一下

[root@master ~]# curl 10.107.119.49

3.修改yaml文件

[root@master ~]# vim xgp.yaml 
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: xgp-web
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: xgp-server
    spec:
      containers:
      - name: web
        image: 192.168.1.21:5000/web:v1
        ports:
          - containerPort: 80  #提示端口

注意：在Delpoyment資源對象中，可以添加Port字段，但此字段僅供用戶查看，并不實際生效

執(zhí)行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f xgp.yaml 

4.service文件映射端口

[root@master ~]# vim xgp-svc.yaml 
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: xgp-svc
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: xgp-server
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30123

執(zhí)行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f xgp-svc.yaml 

查看一下

[root@master ~]# kubectl get svc

訪問一下

[root@master ~]# curl 127.0.0.1:30123

5.修改三個pod頁面內(nèi)容

（1）查看一下pod信息

[root@master ~]# kubectl get pod -o wide

（2）修改POD頁面內(nèi)容（三臺不一樣）

[root@master ~]# kubectl exec -it xgp-web-8d5f9656f-8z7d9 /bin/bash
//根據(jù)pod名稱進入pod之中

進入容器后修改頁面內(nèi)容

root@xgp-web-8d5f9656f-8z7d9:/usr/local/apache2# echo xgp-v1 > htdocs/index.html 
root@xgp-web-8d5f9656f-8z7d9:/usr/local/apache2# exit

訪問一下

[root@master ~]# curl 127.0.0.1:30123

二.分析一下k8s負載均衡原理

（1）查看service的暴露IP

[root@master ~]# kubectl get svc

（2）查看一下iptabes規(guī)則

[root@master ~]# iptables-save 
//查看已配置的規(guī)則

SNAT：Source NAT（源地址轉(zhuǎn)換）

DNAT：Destination NAT（目標地址轉(zhuǎn)換）

MASQ：動態(tài)的源地址轉(zhuǎn)換

（3）根據(jù)service的暴露IP，查看對應(yīng)的iptabes規(guī)則

[root@master ~]# iptables-save | grep 10.107.119.49

[root@master ~]# iptables-save | grep KUBE-SVC-ESI7C72YHAUGMG5S

（4）對應(yīng)一下IP是否一致

[root@master ~]# iptables-save | grep KUBE-SEP-ZHDQ73ZKUBMELLJB

[root@master ~]# kubectl get pod -o wide

Service實現(xiàn)的負載均衡：默認使用的是iptables規(guī)則。IPVS

三.回滾到指定版本

（1）刪除之前創(chuàng)建的delpoy和service

[root@master ~]# kubectl  delete -f xgp.yaml 
[root@master ~]# kubectl  delete -f xgp-svc.yaml 

（2）準備三個版本所使用的私有鏡像，來模擬每次升級不同的鏡像

[root@master ~]# vim xgp1.yaml  （三個文件名不相同）
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: xgp-web
spec:
  revisionHistoryLimit: 10
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: xgp-server
    spec:
      containers:
      - name: web
        image: 192.168.1.21:5000/web:v1  （三臺版本不同）
        ports:
          - containerPort: 80

此處3個yaml文件 指定不同版本的鏡像

（3）運行三個服務(wù)，并記錄三個版本信息

[root@master ~]# kubectl apply -f xgp-1.yaml --record 
[root@master ~]# kubectl apply -f xgp-2.yaml --record 
[root@master ~]# kubectl apply -f xgp-3.yaml --record 

（4）查看有哪些版本信息

[root@master ~]# kubectl rollout history deployment xgp-web 

（5）運行之前的service文件

[root@master ~]# kubectl apply -f xgp-svc.yaml

（6）查看service暴露端口

[root@master ~]# kubectl get svc

（7）測試訪問

[root@master ~]# curl 127.0.0.1:30123

（8）回滾到指定版本

[root@master ~]# kubectl rollout undo deployment xgp-web --to-revision=1
//這里指定的是版本信息的編號

<1>訪問一下

[root@master ~]# curl 127.0.0.1:30123

<2>查看有哪些版本信息

[root@master ~]# kubectl rollout history deployment xgp-web 

編號1已經(jīng)被編號2替代，從而生的是一個新的編號4

四.用label控制pod的位置

默認情況下，scheduler會將pod調(diào)度到所有可用的Node，不過有些情況我們希望將 Pod 部署到指定的 Node，比如將有大量磁盤 I/O 的 Pod 部署到配置了 SSD 的 Node；或者 Pod 需要 GPU，需要運行在配置了 GPU 的節(jié)點上。

kubernetes通過label來實現(xiàn)這個功能

label 是 key-value 對，各種資源都可以設(shè)置 label，靈活添加各種自定義屬性。比如執(zhí)行如下命令標注 k8s-node1 是配置了 SSD 的節(jié)點

首先我們給node1節(jié)點打上一個ssd的標簽

[root@master ~]# kubectl label nodes node02 disk=ssd

（1）查看標簽

[root@master ~]# kubectl get nodes --show-labels | grep node02

（2）刪除副本一

[root@master ~]# kubectl delete -f xgp-1.yaml 
deployment.extensions "xgp-web" deleted
[root@master ~]# kubectl delete svc xgp-svc 

（3）修改副本一的yaml文件

[root@master ~]# vim xgp-1.yaml 

kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: xgp-web
spec:
  revisionHistoryLimit: 10
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: xgp-server
    spec:
      containers:
      - name: web
        image: 192.168.1.21:5000/web:v1
        ports:
          - containerPort: 80
      nodeSelector:    #添加節(jié)點選擇器
        disk: ssd      #和標簽內(nèi)容一致

（4）執(zhí)行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f xgp-1.yaml 

查看一下

[root@master ~]# kubectl get pod -o wide

現(xiàn)在pod都在node02上運行

（5）刪除標簽

[root@master ~]# kubectl  label nodes node02 disk-

查看一下

[root@master ~]# kubectl get nodes --show-labels | grep node02

沒有disk標簽了

五，小實驗

1）使用私有鏡像v1版本部署一個Deployment資源對象，要求副本Pod數(shù)量為3個，并創(chuàng)建一個Service資源對象相互關(guān)聯(lián)，指定要求3個副本Pod全部運行在node01節(jié)點上，記錄一個版本。

（1）用label控制pod的位置

[root@master ~]# kubectl label nodes node01 disk=ssd

（2）編寫源yaml文件

[root@master ~]# vim xgp.yaml
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: xgp-web
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: xgp-server
    spec:
      containers:
      - name: web
        image: 192.168.1.21:5000/web:v1
        ports:
          - containerPort: 80
      nodeSelector:    
        disk: ssd  

（3）編寫源service文件

[root@master ~]# vim xgp-svc.yaml
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: xgp-svc
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: xgp-server
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30123

（4）執(zhí)行yaml文件，創(chuàng)建控制器。執(zhí)行service文件創(chuàng)建映射端口

[root@master ~]# kubectl apply -f  xgp.yaml  --recore
[root@master ~]# kubectl apply -f xgp-svc.yaml 

（5）查看一下pod節(jié)點

[root@master ~]# kubectl get pod -o wide

（6）記錄一個版本

[root@master ~]# kubectl rollout history deployment xgp-web > pod.txt

（7）訪問一下

2）根據(jù)上述Deployment，升級為v2版本，記錄一個版本。

（1）修改yaml文件鏡像版本

[root@master ~]# vim xgp.yaml 
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: xgp-web
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: xgp-server
    spec:
      containers:
      - name: web
        image: 192.168.1.21:5000/web:v2    #修改版本為二
        ports:
          - containerPort: 80
      nodeSelector:
        disk: ssd

（2）刷新一下yaml文件

[root@master ~]# kubectl apply -f xgp.yaml --record 

（3）訪問一下

（4）記錄一個版本

[root@master ~]# kubectl rollout history deployment xgp-web > pod.txt

3）最后升級到v3版本，這時，查看Service關(guān)聯(lián)，并且分析訪問流量的負載均衡詳細情況。

1）修改yaml文件鏡像版本

[root@master ~]# vim xgp.yaml 
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: xgp-web
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: xgp-server
    spec:
      containers:
      - name: web
        image: 192.168.1.21:5000/web:v3   #修改版本為二
        ports:
          - containerPort: 80
      nodeSelector:
        disk: ssd

（2）刷新一下yaml文件

[root@master ~]# kubectl apply -f xgp.yaml --record

（3）訪問一下

（5）分析訪問流量的負載均衡詳細情況

Service實現(xiàn)的負載均衡：默認使用的是iptables規(guī)則。IPVS

[root@master ~]# iptables-save | grep 10.107.27.229
//根據(jù)service的暴露IP，查看對應(yīng)的iptabes規(guī)則

[root@master ~]# iptables-save | grep KUBE-SVC-ESI7C72YHAUGMG5S

這里顯示了各節(jié)點的負載比例

[root@master ~]# iptables-save | grep KUBE-SEP-VDKW5WQIWOLZMJ6G

[root@master ~]# kubectl get pod -o wide

4）回滾到指定版本v1，并作驗證。

<1>回滾到指定版本

[root@master ~]# kubectl rollout undo deployment xgp-web --to-revision=1
//這里指定的是版本信息的編號

<2>訪問一下

[root@master ~]# curl 127.0.0.1:30123

排錯思路

[root@master ~]# less /var/log/messages  | grep kubelet
[root@master ~]# kubectl  logs -n  kube-system kube-scheduler-master 
[root@master ~]# kubectl describe pod xgp-web-7d478f5bb7-bd4bj 

看了以上關(guān)于Deployment的概述及其使用場景，如果大家還有什么地方需要了解的可以在億速云行業(yè)資訊里查找自己感興趣的或者找我們的專業(yè)技術(shù)工程師解答的，億速云技術(shù)工程師在行業(yè)內(nèi)擁有十幾年的經(jīng)驗了。