Deployment的概述及其使用场景

下文给大家带来Deployment的概述及其使用场景，希望能够给大家在实际运用中带来一定的帮助，负载均衡涉及的东西比较多，理论也不多，网上有很多书籍，今天我们就用创新互联在行业内累计的经验来做一个解答。

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Deployment介绍

Deployment是kubernetes 1.2引入的概念，用来解决Pod的编排问题。Deployment可以理解为RC的升级版（RC+Reolicat Set）。特点在于可以随时知道Pod的部署进度，即对Pod的创建、调度、绑定节点、启动容器完整过程的进度展示。

使用场景

创建一个Deployment对象来生成对应的Replica Set并完成Pod副本的创建过程。
检查Deployment的状态来确认部署动作是否完成（Pod副本的数量是否达到预期值）。
更新Deployment以创建新的Pod(例如镜像升级的场景)。
如果当前Deployment不稳定，回退到上一个Deployment版本。
挂起或恢复一个Deployment。

Service介绍

Service定义了一个服务的访问入口地址，前端应用通过这个入口地址访问其背后的一组由Pod副本组成的集群实例，Service与其后端的Pod副本集群之间是通过Label Selector来实现“无缝对接”。RC保证Service的Pod副本实例数目保持预期水平。

外部系统访问Service的问题

环境介绍

基于https://blog.51cto.com/14320361/2464655 的实验继续进行

一，Delpoyment和service的简单使用

1.练习写一个yaml文件，要求使用自己的私有镜像，要求副本数量为三个。

[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）执行一下

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

（2）查看一下

[root@master ~]# kubectl get pod

（3）访问一下

[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>执行一下

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

<2>查看一下

[root@master ~]# kubectl get pod

副本数量加一，如果yaml文件的副本为0，则副本数量还是之前的状态，并不会更新。

2.练习写一个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）执行一下

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

（2）查看一下

[root@master ~]# kubectl get svc

（3）访问一下

[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资源对象中，可以添加Port字段，但此字段仅供用户查看，并不实际生效

执行一下

[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

执行一下

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

查看一下

[root@master ~]# kubectl get svc

访问一下

[root@master ~]# curl 127.0.0.1:30123

5.修改三个pod页面内容

（1）查看一下pod信息

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

（2）修改POD页面内容（三台不一样）

[root@master ~]# kubectl exec -it xgp-web-8d5f9656f-8z7d9 /bin/bash
//根据pod名称进入pod之中

进入容器后修改页面内容

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

访问一下

[root@master ~]# curl 127.0.0.1:30123

二.分析一下k8s负载均衡原理

（1）查看service的暴露IP

[root@master ~]# kubectl get svc

（2）查看一下iptabes规则

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

SNAT：Source NAT（源地址转换）

DNAT：Destination NAT（目标地址转换）

MASQ：动态的源地址转换

（3）根据service的暴露IP，查看对应的iptabes规则

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

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

（4）对应一下IP是否一致

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

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

Service实现的负载均衡：默认使用的是iptables规则。IPVS

三.回滚到指定版本

（1）删除之前创建的delpoy和service

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

（2）准备三个版本所使用的私有镜像，来模拟每次升级不同的镜像

[root@master ~]# vim xgp1.yaml  （三个文件名不相同）
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  （三台版本不同）
        ports:
          - containerPort: 80

此处3个yaml文件 指定不同版本的镜像

（3）运行三个服务，并记录三个版本信息

[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）运行之前的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）测试访问

[root@master ~]# curl 127.0.0.1:30123

（8）回滚到指定版本

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

<1>访问一下

[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 

编号1已经被编号2替代，从而生的是一个新的编号4

四.用label控制pod的位置

默认情况下，scheduler会将pod调度到所有可用的Node，不过有些情况我们希望将 Pod 部署到指定的 Node，比如将有大量磁盘 I/O 的 Pod 部署到配置了 SSD 的 Node；或者 Pod 需要 GPU，需要运行在配置了 GPU 的节点上。

kubernetes通过label来实现这个功能

label 是 key-value 对，各种资源都可以设置 label，灵活添加各种自定义属性。比如执行如下命令标注 k8s-node1 是配置了 SSD 的节点

首先我们给node1节点打上一个ssd的标签

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

（1）查看标签

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

（2）删除副本一

[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:    #添加节点选择器
        disk: ssd      #和标签内容一致

（4）执行一下

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

查看一下

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

现在pod都在node02上运行

（5）删除标签

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

查看一下

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

没有disk标签了

五，小实验

1）使用私有镜像v1版本部署一个Deployment资源对象，要求副本Pod数量为3个，并创建一个Service资源对象相互关联，指定要求3个副本Pod全部运行在node01节点上，记录一个版本。

（1）用label控制pod的位置

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

（2）编写源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）编写源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）执行yaml文件，创建控制器。执行service文件创建映射端口

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

（5）查看一下pod节点

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

（6）记录一个版本

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

（7）访问一下

2）根据上述Deployment，升级为v2版本，记录一个版本。

（1）修改yaml文件镜像版本

[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    #修改版本为二
        ports:
          - containerPort: 80
      nodeSelector:
        disk: ssd

（2）刷新一下yaml文件

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

（3）访问一下

（4）记录一个版本

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

3）最后升级到v3版本，这时，查看Service关联，并且分析访问流量的负载均衡详细情况。

1）修改yaml文件镜像版本

[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   #修改版本为二
        ports:
          - containerPort: 80
      nodeSelector:
        disk: ssd

（2）刷新一下yaml文件

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

（3）访问一下

（5）分析访问流量的负载均衡详细情况

Service实现的负载均衡：默认使用的是iptables规则。IPVS

[root@master ~]# iptables-save | grep 10.107.27.229
//根据service的暴露IP，查看对应的iptabes规则

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

这里显示了各节点的负载比例

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

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

4）回滚到指定版本v1，并作验证。

<1>回滚到指定版本

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

<2>访问一下

[root@master ~]# curl 127.0.0.1:30123

排错思路

[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 

看了以上关于Deployment的概述及其使用场景，如果大家还有什么地方需要了解的可以在创新互联行业资讯里查找自己感兴趣的或者找我们的专业技术工程师解答的，创新互联技术工程师在行业内拥有十几年的经验了。