01 引言
声明:本文为《Kubernetes权威指南:从Docker到Kubernetes实践全接触(第5版)》的读书笔记
当集群中的某个服务需要升级时,我们需要停止目前与该服务相关的所有pod
,然后下载新版本镜像并创建新的pod
。如果集群规模比较大,则这个工作变成了一个挑战,而且先全部停止然后逐步升级的方式会导致较长时间的服务不可用。
kubernetes
提供了滚动升级功能来解决上述问题。
如果pod是通过Deployment创建的,则用户可以在运行时修改Deployment的
pod定义(spec.template)或镜像名称,并应用到Deployment对象上,系统即可完成Deployment的rollout动作, rollout可被视为Deployment的自动更新或者自动部署动作,如果在更新过程中发生了错误,则还可以通过回滚操作恢复pod的版本。
02 Deployment的升级
以nginx的deployment为例:
apiversion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
spec:
selector:
matchLabels:
app: nginx
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.7.9
ports:
- containerPort: 80
可以看到已运行的副本数有3个:
那么如果想升级nginx的版本为1.9.1,该如何操作呢?
2.1 升级方式
2.1 set image命令
可以通过kubectl set image
命令为Deployment设置新的镜像名称:
2.2 edit 命令
另一种更新的方法是使用kubectl edit
命令修改Deployment的配置,将 spec.template.spec.containers[0].image
从nginx: 1.7.9更改为nginx:1.9.1:
2.2 查看过程
镜像名(或pod定义)一旦发生了修改,则将触发系统完成Deployment所有运行pod的滚动升级操作。
可以使用kubectl rollout status
命令查看Deployment
的更新过程:
查看当前运行的pod,名称已经更新了:
查看pod使用的镜像,已经更新为Nginx:1.9.1了:
2.3 升级原理
Deployment升级pod的流程如下:
- step1:初始创建Deployment时,系统创建了一个ReplicaSet (nginx--deployment-4o87004473),并按用户的需求创建了3个Pod副本;
- step2:更新Deployment时,系统创建了一个新的ReplicaSet(nginx-deployment- 3599678771),并将其副本数量扩展到1,然后将旧的ReplicaSet缩减为2;
- step3:之后,系统继续按照相同的更新策略对新旧两个ReplicaSet进行逐个调整;
- step4:最后,新的ReplicaSet运行了3个新版本的Pod副本,旧的ReplicaSet副本数量则缩减为0。
我们可以使用kubectl describe deployments/nginx-deployment
命令仔细观察
Deployment的更新过程:
运行kubectl get rs
命令,查看两个ReplicaSet
的最终状态:
在整个升级过程中,系统会保证至少有两个pod
可用,并且最多同时运行4个pod
,这是Deployment通过复杂的算法完成的。
Deployment需要确保在整个更新 过程中只有一定数量的pod
可能处于不可用状态。在默认情况下,Deployment确保可用的pod
总数量至少为所需的副本数量(DESIRED)减1,也就是最多1个不可用(maxUnavailables=1)。
Deploymenti还需要确保在整个更新过程中pod的总数量不会超过所需的副本数量太多。在默认情况下,Deployment确保pod的总数量最多比所需的pod数量多1个,也就是最多1个浪涌值(maxSurge=-1)。
Kubernetes从1.6版本开始,maxUnavailable和maxSurgef的默认值将从1、1更新为 所需副本数量的25%、25%。这样,在升级过程中,Deployment就能够保证服务不中断,并且副本数量始终维持为用户指定的数量(DESIRED)。
03 Deployment的回滚
如果在Deployment
升级过程中出现意外,比如写错新镜像的名称、新镜像还没被放入镜像仓库里、新镜像的配置文件发生不兼容性改变、新镜像的启动参数不对,以及因可能更复杂的依赖关系而导致升级失败等,就需要回退到之前的旧版本,这时就可以用到Deploymentl的回滚功能了。
3.1 回滚方式
我们将Deployment回滚到之前的版本时,只有Deployment的pod
模板部分会被修改,在默认情况下,所有Deployment的发布历史记录都被保留在系统中(可以配置历史记录数量),以便于我们随时进行回滚操作。
注意,在创建Deployment时使用-record
参数,就可以在CHANGE-CAUSE
列看到每个版本使用的命令了,如果需要查看特定版本的详细信息,则可以加上-revision-=<N>
参数:
现在我们决定撤销本次发布并回滚到上一个部署版本:
kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment
deployment "nginx-deployment" rolled back
这样,该Deployment就回滚到之前的稳定版本了,可以从Deployment的事件信息中查看到回滚到版本2的操作过程:
04 其它
4.1 暂停和恢复Deployment的部署操作
通过kubectl rollout pause
命令暂停Deployment的更新操作:
kubectl rollout pause deployment/nginx-deployment
deployment "nginx-deployment" paused
然后修改Deployment的镜像信息:
kubectl set image deploy/nginx-deployment nginx=nginx:1.9.1
deployment "nginx-deployment"image updated
查看Deployment的历史记录,发现并没有触发新的Deployment部署操作:
最后,恢复这个Deployment的部署操作:
$ kubectl rollout resume deploy nginx-deployment
deployment "nginx-deployment"resumed
可以看到一个新的ReplicaSet被创建出来了:
4.2 其他管理对象的更新策略
4.2.1 DaemonSet的更新策略
目前DaemonSet的升级策略(updateStrategy)包括两种:
升级策略 | 描述 |
---|---|
OnDelete | DaemonSet的默认升级策略,与1.5及之前版本的Kubernetes保持一致。当使用OnDelete作为升级策略时,在创建好新的DaemonSeti配置之后,新的Pod并不会被自动创建,直到用户手动删除旧版本的Pod,才触发新建操作,即只有手工删除了DaemonSet创建的Pod副本,新的Pod 副本才会被创建出来。如果不设置updateStrategy的值,则在Kubernetes 1.6之后的版本中会被作为updateStrategyl的默认设置 |
RollingUpdate | 从Kubernetes1.6版本开始引入。当使用RollingUpdate作为升级策略对DaemonSeti进行更新时,旧版本的Pod将被自动"杀 掉",然后自动创建新版本的DaemonSet Pod。整个过程与普通Deployment的滚动升级一样是可控的。不过有两点不同于普通Pod的滚动升级:一是目前Kubernetes还不支持查看和管理DaemonSetl的更新历史记录;二是DaemonSet的 回滚(Rollback)并不能如同Deployment一样直接通过kubectl rollback命令来实现,必须通过再次提交旧版本配置的方式实现 |
下面是DaemonSet采用RollingUpdate升级策略的YAML定义:
apiversion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: goldpinger
spec:
updatestrategy:
type: RollingUpdate
4.2.2 StatefulSet的更新策略
StatefulSet实现了RollingUpdate、OnDelete和Partitioned这几种策略,以保证StatefulSet中各Pod有序地、逐个地更新,并且能够保留更新历史,也能回滚到某个历史版本(如果用户未设置updateStrategy字段,则系统默认使用RollingUpdate策略):
策略 | 描述 |
---|---|
RollingUpdate | StatefulSet Controller会删除并创建StatefulSet:相关的每个Pod对象,其处理顺序与StatefulSet终止Pod的顺序一致,即从序号最大的Pod开始重建,每次更新一个Pod |
OrderedReady | 可能在更新过程中发生一些意外,从而导致StatefulSet陷入奔溃状态,此时需要用户手动修 复 |
OnDelete | StatefulSet Controller并不会自动更新StatefulSet中的Pod实例,而是需要用户手动删除这些Pod并触发StatefulSet Controller创建新的Pod实例来弥补,因此这其实是一种手动升级模式 |
Partitioned | 在这种模式下, 用户指定一个序号,StatefulSet中序号大于等于此序号的Pod实例会全部被升级, 小于此序号的Pod实例则保留旧版本不变,即使这些Pod被删除、重建,也仍然保 持原来的旧版本。这种分区升级策略通常用于按计划分步骤的系统升级过程中。 |
05 文末
本文主要讲解了pod的升级与回滚的相关概念与案例,希望能帮助到大家,谢谢大家的阅读,本文完!