Deployment的概述及其使用場景

下文給大家帶來Deployment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，網上有很多書籍，今天我們就用億速云在行業內累計的經驗來做一個解答。

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的創建、調度、綁定節點、啟動容器完整過程的進度展示。

使用場景

創建一個Deployment對象來生成對應的Replica Set并完成Pod副本的創建過程。
檢查Deployment的狀態來確認部署動作是否完成（Pod副本的數量是否達到預期值）。
更新Deployment以創建新的Pod(例如鏡像升級的場景)。
如果當前Deployment不穩定，回退到上一個Deployment版本。
掛起或恢復一個Deployment。

Service介紹

Service定義了一個服務的訪問入口地址，前端應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“無縫對接”。RC保證Service的Pod副本實例數目保持預期水平。

外部系統訪問Service的問題

環境介紹

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

一，Delpoyment和service的簡單使用

1.練習寫一個yaml文件，要求使用自己的私有鏡像，要求副本數量為三個。

[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>執行一下

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

<2>查看一下

[root@master ~]# kubectl get pod

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

2.練習寫一個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頁面內容

（1）查看一下pod信息

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

（2）修改POD頁面內容（三臺不一樣）

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

進入容器后修改頁面內容

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規則

[root@master ~]# iptables-save 
//查看已配置的規則

SNAT：Source NAT（源地址轉換）

DNAT：Destination NAT（目標地址轉換）

MASQ：動態的源地址轉換

（3）根據service的暴露IP，查看對應的iptabes規則

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

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

（4）對應一下IP是否一致

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

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

Service實現的負載均衡：默認使用的是iptables規則。IPVS

三.回滾到指定版本

（1）刪除之前創建的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，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 的節點上。

kubernetes通過label來實現這個功能

label 是 key-value 對，各種資源都可以設置 label，靈活添加各種自定義屬性。比如執行如下命令標注 k8s-node1 是配置了 SSD 的節點

首先我們給node1節點打上一個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:    #添加節點選擇器
        disk: ssd      #和標簽內容一致

（4）執行一下

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

查看一下

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

現在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數量為3個，并創建一個Service資源對象相互關聯，指定要求3個副本Pod全部運行在node01節點上，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）執行yaml文件，創建控制器。執行service文件創建映射端口

[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關聯，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實現的負載均衡：默認使用的是iptables規則。IPVS

[root@master ~]# iptables-save | grep 10.107.27.229
//根據service的暴露IP，查看對應的iptabes規則

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

這里顯示了各節點的負載比例

[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資訊里查找自己感興趣的或者找我們的專業技術工程師解答的，億速云技術工程師在行業內擁有十幾年的經驗了。