# 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。 ## API 版本对照表 | Kubernetes 版本 | Deployment 版本 | | ------------- | ------------------ | | v1.5-v1.6 | extensions/v1beta1 | | v1.7-v1.15 | apps/v1beta1 | | v1.8-v1.15 | apps/v1beta2 | | v1.9+ | apps/v1 | 比如一个简单的 nginx 应用可以定义为 ```yaml apiVersion: apps/v1 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 ``` 对于 Kubernetes v1.33+，还可以使用 YAML 配置文件创建带有可配置容忍度的 HPA： ```yaml apiVersion: autoscaling/v2 kind: HorizontalPodAutoscaler metadata: name: nginx-deployment-hpa spec: scaleTargetRef: apiVersion: apps/v1 kind: Deployment name: nginx-deployment minReplicas: 10 maxReplicas: 15 behavior: scaleUp: tolerance: 0.03 # 3% 容忍度，快速响应负载增长 scaleDown: tolerance: 0.1 # 10% 容忍度，避免频繁缩容 metrics: - type: Resource resource: name: cpu target: type: Utilization averageUtilization: 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： ```bash $ 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： ```bash $ 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： ```bash $ 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 rs` 和 `kubectl get pods` 会显示 Replica Set（RS）和 Pod 已创建。 ```bash $ 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 `-`。 ```bash $ 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。 ```bash $ 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`。 ```bash $ kubectl edit deployment/nginx-deployment deployment "nginx-deployment" edited ``` 查看 rollout 的状态，只要执行： ```bash $ 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： ```bash $ 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。 ```bash $ 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: ```bash $ 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 Kubernetes 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。 ```bash $ 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: 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`： ```bash $ kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.91 deployment "nginx-deployment" image updated ``` Rollout 将会卡住。 ```bash $ 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。 ```bash $ 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。 ```bash $ 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。 ```bash $ 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： ```bash $ 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： ```bash $ 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: 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： ```bash $ 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： ```bash $ 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](https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubectl/kubectl-commands#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。 ```bash $ 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: 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： ```bash $ kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas 10 deployment "nginx-deployment" scaled ``` 假设你的集群中启用了 [horizontal pod autoscaling (HPA)](https://kubernetes.io/docs/tasks/run-application/horizontal-pod-autoscale-walkthrough/)，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。 ```bash $ 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。 ```bash $ 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。 ```bash $ 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。 ```bash $ 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。 ```bash $ 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： ```bash $ 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： ```bash $ kubectl rollout pause deployment/nginx-deployment deployment "nginx-deployment" paused ``` 然后更新 Deployment 中的镜像： ```bash $ kubectl set image deploy/nginx nginx=nginx:1.9.1 deployment "nginx-deployment" image updated ``` 注意没有启动新的 rollout： ```bash $ kubectl rollout history deploy/nginx deployments "nginx" REVISION CHANGE-CAUSE 1 $ 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： ```bash $ 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： ```bash $ 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](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/#progressing-deployment) 状态， [complete](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/#complete-deployment) 状态，或者 [fail to progress](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/#failed-deployment) 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。 ```bash $ 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.progressDeadlineSeconds`](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/#progress-deadline-seconds)。`spec.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： ```bash $ 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](https://github.com/kubernetes/community/blob/master/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md#typical-status-properties) 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： ```bash $ 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： ```yaml 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，kubernetes 会更新状态和导致 Progressing 状态的原因： ```bash 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`）。 ```bash Conditions: Type Status Reason ---- ------ ------ Available True MinimumReplicasAvailable Progressing True NewReplicaSetAvailable ``` `Type=Available`、 `Status=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=Progressing` 、 `Status=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。 ```bash $ 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](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/) 中对 canary 模式的描述。 ## 编写 Deployment Spec 在所有的 Kubernetes 配置中，Deployment 也需要 `apiVersion`，`kind` 和 `metadata` 这些配置项。配置文件的通用使用说明查看 [部署应用](https://kubernetes.io/docs/tasks/run-application/run-stateless-application-deployment/)，配置容器，和[使用 kubeclt 管理资源](https://kubernetes.io/docs/concepts/overview/working-with-objects/object-management/) 文档。 Deployment 也需要 [`.spec` section](https://github.com/kubernetes/community/blob/master/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md#spec-and-status). ### Pod Template `.spec.template` 是 `.spec` 中唯一要求的字段。 `.spec.template` 是 [pod template](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/replicationcontroller/#pod-template). 它跟 [Pod](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-overview/) 有一模一样的 schema，除了它是嵌套的并且不需要 `apiVersion` 和 `kind` 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](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/#selector)）和适当的重启策略。 [`.spec.template.spec.restartPolicy`](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-lifecycle/) 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](https://kubernetes.io/docs/concepts/overview/working-with-objects/labels/) ，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](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/#rolling-update-deployment) 的方式更新 Pod 。你可以指定 `maxUnavailable` 和 `maxSurge` 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 ReplicaSet 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 ReplicaSet 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](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/#failed-deployment) ——表现为 resource 的状态中 `type=Progressing`、`Status=False`、 `Reason=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](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-lifecycle/#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。该理想值取决于新 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](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/#rolling-update-deployment) 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。