入门Kubernetes - 滚动升级/回滚

一、前言

　上一篇文章中对yaml文件格式进行了解，并对k8s中各种主要资源通过yaml创建时的定义模板。接来下就进一步学习k8s的各种特点。并应用在示例中。

　接下来先实现.Net Core Api程序版本滚动升级、回滚，并在过程中进一步的对k8s进行了解

二、滚动升级

　1、推送新版本服务镜像v3到docker hub。　　

　　

　2、实现k8s中滚动升级：

　　新建k8sweb-dep.yaml文件，用于创建Deployment资源：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment                             #定义Kubernetes资源的类型为Deployment
metadata:
  name: k8sweb-deployment                    #定义资源的名称
spec:
  replicas: 3                                #定义运行Pod数量
  selector:
    matchLabels:                             #定义该部署匹配哪些Pod
      name: k8sweb                           #定义Pod名称
  template:
    metadata:                                #定义指定Pod的模板
      labels:                                #根据模板创建的Pod会被贴上该标签，与上面的matchLabels对应
        name: k8sweb
    spec:
      containers:                            #容器定义
      - name: k8sweb                         #容器名
        image: cwsheng/k8sdemoweb:latest     #镜像地址
        ports:
        - containerPort: 80
        imagePullPolicy: IfNotPresent        #不是最新则拉取

　　表面上本次Deployment指定创建3个Pod、1个Deployment资源，实际上在Deployment和Pod中间还有ReplicaSet。

　　Deployment 实际上一个两层控制器，Deployment 控制 ReplicaSet，ReplicaSet 控制 Pod。ReplicaSet 有版本区分，滚动更新的能力就是基于 ReplicaSet 的版本来实现。如下图：

　　

　a）执行命令：

kubectl apply -f k8sweb-dep.yaml

　b）查看 deployment状态：

kubectl get deployments

　　结果如下：

NAME                    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
k8sweb-deployment       3/3     3            3           54m

• READY：当前处于 Running 状态的 Pod 的个数/用户期望的 Pod 个数（配置文件设置的 replicas 值）；
• UP-TO-DATE：当前处于最新版本的 Pod 个数（Pod 的 Spec 部分与 Deployment 里 Pod 模板里定义的完全一致），在滚动更新过程中会有不一致的阶段；
• AVAILABLE：当前可用的 Pod 个数。

　c）查看上图中说描述的ReplicaSet资源：

kubectl describe replicaset

　　结果如下：可以看出：Pod是由ReplicaSet控制着(创建、删除)、ReplicaSet则由Deployment控制 。结果和上图相同

　　可发现：ReplicaSet 的名字是由 Deployment 名字 + 随机字符串，Pod 的名字是由 ReplicaSet 名字 + 随机字符串。

　　

　d）滚动更新

　　该更新实际上是更新Pod中镜像版本。

　　修改deployment文件中镜像文件进行更新，修改文件名加上版本号(k8s-dep-v3.yaml)

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment                             #定义Kubernetes资源的类型为Deployment
metadata:
  name: k8sweb-deployment                    #定义资源的名称
spec:
  replicas: 3                                #定义运行Pod数量
  selector:
    matchLabels:                             #定义该部署匹配哪些Pod
      name: k8sweb                           #定义Pod名称
  template:
    metadata:                                #定义指定Pod的模板
      labels:                                #根据模板创建的Pod会被贴上该标签，与上面的matchLabels对应
        name: k8sweb
    spec:
      containers:                            #容器定义
      - name: k8sweb                         #容器名
image:cwsheng/k8sdemoweb:v3          #镜像地址
        ports:
        - containerPort: 80
        imagePullPolicy: IfNotPresent        #不是最新则拉取

　　重新执行命令

kubectl apply -f k8s-dep-v3.yaml --record

　　--record的作用是将当前命令记录到 revision 记录中，这样我们就可以知道每个 revison 对应的是哪个配置文件。

　　查看事件看资源如何变化：

kubectl describe deployment k8sweb-deployment

　　

　　Deployment 控制器根据修改后的 Pod 模板，创建新的 ReplicaSet（k8sweb-deployment-6594dd8ff7），Pod 数默认是 0，然后老的 ReplicaSet （k8sweb-deployment-954845689）Pod 数逐渐减少，

　　新的 ReplicaSet 的 Pod 数逐渐增加，两个过程交替进行，新的增加一个，老的减少一个，直到全部升级完成。

　　查看ReplicaSet状态：旧的ReplicaSet的Pod 已经缩减为 0 个，新的 ReplicaSet 的 Pod 扩展为 3 个，每次配置修改重新部署都可能创建一个新的 ReplicaSet

PS F:\coding\project\k8s.demo\k8s> kubectl get rs
NAME                               DESIRED   CURRENT   READY   AGE
k8sweb-deployment-6594dd8ff7       0         0         0       2m14s
k8sweb-deployment-954845689        3         3         3       116s

三、回滚升级

　回滚操作前，需要知道当前的版本记录情况：

　rollout 命令：

命令	说明
history	显示 rollout 历史
pause	标记提供的 resource 为中止状态
resume	继续一个停止的 resource
status	显示 rollout 的状态
undo	撤销上一次的 rollout

　a）通过命令：kubectl rollout history 查看历史版本。

PS F:\coding\project\k8s.demo\k8s> kubectl rollout history deployment.apps/k8sweb-deployment
deployment.apps/k8sweb-deployment
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         kubectl.exe apply --filename=k8s-dep.yaml --record=true
2         kubectl.exe apply --filename=k8s-dep-v3.yaml --record=true

　　CHANGE-CAUSE 为命令内容。--record=true才会存储，否则为空：<none>　

　b）通过命令：kubectl rollout undo 将deployment回滚到指定的版本

#指定恢复到上一个版本
kubectl rollout undo deployment/k8sweb-deployment

#恢复到指定版本1 
kubectl rollout undo deployment/k8sweb-deployment --to-revision=1

　c）配置历史记录保存数量

　　可以在 Deployment 配置文件中通过 revisionHistoryLimit 属性增加 revision 数量。

#……
spec:
  replicas: 3
  revisionHistoryLimit: 10        #Deployment revision history存储在它控制的ReplicaSets中。默认保存记录5个
  strategy:                       #设置更新策略
    rollingUpdate:                #RollingUpdate更新设置
      maxSurge: 25%               #指定可以超过期望的Pod数量的最大数量。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。
      maxUnavailable: 25%         #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。
    type: RollingUpdate           #Recreate：重建式更新(首先删除现有的Pod对象，然后由控制器基于新模板重新创建新版本资源对象)，rollingUpdate：滚动更新
#……    

在配置时，用户还可以使用Deployment控制器的spec.minReadySeconds属性来控制应用升级的速度。新旧更替过程中，新创建的Pod对象一旦成功响应就绪探测即被认为是可用状态，然后进行下一轮的替换。
而spec.minReadySeconds能够定义在新的Pod对象创建后至少需要等待多长的时间才能会被认为其就绪，在该段时间内，更新操作会被阻塞。

总结：

　本次对k8s中Deployment、ReplicaSet、Pod之间的关系有了更深的理解，并通过配置实现了滚动升级、回滚的效果。后续还将继续对k8s的其他特性继续学习。