一、什么是Deployment

在Kubernetes中，Deployment是一种API对象，用于定义和管理Pod的部署方式。它提供了一种声明性的方法，允许您描述应用程序的期望状态，而不必关心具体的部署细节。Deployment的主要目标是确保所定义的Pod副本数一直运行在集群中，并支持滚动更新和回滚操作。以下是Deployment的关键特性和功能：

• 声明式配置： 使用Deployment，您可以通过YAML文件描述应用程序的期望状态，包括Pod的数量、所使用的镜像、端口等。
• 自动化的滚动更新： 当您需要更新应用程序时，可以通过修改Deployment的配置来实现。Deployment将负责逐步更新Pod，确保在整个过程中保持应用程序的可用性。
• 副本集管理： Deployment使用副本集（ReplicaSet）来确保指定数量的Pod实例一直运行。如果有Pod失败或被删除，Deployment会启动新的Pod来替代它们。
• 滚动回滚： 如果在更新中发现问题，您可以轻松地执行回滚操作，将Deployment回退到之前的版本，从而恢复到稳定状态。
• 自动修复： Deployment会自动监测Pod的运行状况，并在出现故障时尝试自动修复。如果Pod失败，Deployment将启动新的Pod，以确保所需数量的副本一直在运行。

二、Deployment基本使用

1.创建Deployment

创建Deployment资源有两种方式，一种是书写资源清单方式，一种是通过kubectl命令行的方式创建。下面的 yaml 文件定义了一个 Deployment，该 Deployment 将创建一个有 3 个 nginx Pod 副本的 ReplicaSet（副本集）：

apiVersion:apps/v1
kind:Deployment
metadata:
  name:nginx-deployment
  labels:
    app:nginx
spec:
  replicas:3
  selector:
    matchLabels:
      app:nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app:nginx
    spec:
      containers:
      -name:nginx
        image:nginx:1.7.9
        ports:
        -containerPort:80

在这个例子中：

(1) 将创建一个名为 nginx-deployment 的 Deployment（部署），名称由.metadata.name字段指定

(2) 该 Deployment 将创建 3 个 Pod 副本，副本数量由 .spec.replicas 字段指定

(3) .spec.selector 字段指定了 Deployment 如何找到由它管理的 Pod。此案例中，我们使用了 Pod template 中定义的一个标签（app: nginx）。对于极少数的情况，这个字段也可以定义更加复杂的规则

(4) .template 字段包含了如下字段：

• .template.metadata.labels 字段，指定了 Pod 的标签（app: nginx）
• .template.spec.containers[].image 字段，表明该 Pod 运行一个容器 nginx:1.7.9
• .template.spec.containers[].name 字段，表明该容器的名字是 nginx执行命令以创建 Deployment执行命令以创建 Deployment

执行命令以创建 Deployment：

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

或者通过下面的命令创建：

kubectl create deploy  nginx-deployment --image=nginx:1.7.9 --port=80 --replicas=3

创建成功，可以通过下面的命令查询：

controlplane $ kubectl get deploy
NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   3/3     3            3           10s
controlplane $ kubectl get pod
NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-867765c857-24rdz   1/1     Running   0          54s
nginx-deployment-867765c857-6r86m   1/1     Running   0          54s
nginx-deployment-867765c857-xj7c5   1/1     Running   0          54s

2.Deploy扩容

通过修改 Deployment 的 spec.replicas 字段来指定期望的副本数。例如，现在需要把上述的nginx-deployment的副本数修改5。可以通过kubect edit deploy nginx-deployment进行修改。

把spec.replicas从原来的3修改成5。保存退出编辑。然后通过如下命令查看，nginx-deployment就成功的从3个副本数变成了5个。

controlplane $ kubectl get deployments.apps 
NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   5/5     5            5           5m17s
controlplane $ kubectl get pod
NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-867765c857-24rdz   1/1     Running   0          6m13s
nginx-deployment-867765c857-6r86m   1/1     Running   0          6m13s
nginx-deployment-867765c857-vfr55   1/1     Running   0          62s
nginx-deployment-867765c857-vrj4f   1/1     Running   0          62s
nginx-deployment-867765c857-xj7c5   1/1     Running   0          6m13s

或者也可通过下面的命令进行扩容：

controlplane $ kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas=5
deployment.apps/nginx-deployment scaled

3.滚动更新

(1) 滚动更新介绍

滚动更新是一种自动化程度较高的发布方式，用户体验比较平滑，是目前成熟型技术组织所采用的主流发布方式，一次滚动发布一般由若干个发布批次组成，每批的数量一般是可以配置的（可以通过发布模板定义），例如第一批1台，第二批10%，第三批50%，第四批100%。每个批次之间留观察间隔，通过手工验证或监控反馈确保没有问题再发下一批次，所以总体上滚动式发布过程是比较缓慢的。

(2) 查看控制器策略

可以通过kubectl explain deploy.spec.strategy查看控制器策略。如下图：

(3) deploy更新方式

• 支持两种更新，Recreate和RollingUpdate
• Recreate是重建式更新，删除一个更新一个

RollingUpdate 滚动更新，定义滚动更新的更新方式的，也就是pod能多几个，少几个，控制更新力度的。

①RollingUpdate

通过kubectl explain deploy.spec.strategy.RollingUpdate查看滚动更新帮助文档。如下图：

maxSurge（最大扩展的值）和maxUnavailable（最大不可用）用来控制滚动更新的策略，取值范围分为数值和百分比。

先来看百分比：

• maxUnavailable: [0%, 100%] 向下取整，比如10个副本，5%的话==0.5个，但计算按照0个
• maxSurge: [0%, 100%] 向上取整，比如10个副本，5%的话==0.5个，但计算按照1个

再来看数值：

• maxUnavailable: [0, 副本数]
• maxSurge: [0, 副本数]

②Recreate

把deploy更新策略变成Recreate：

apiVersion:apps/v1
kind:Deployment
metadata:
  name:nginx-deployment
  labels:
    app:nginx
spec:
  replicas:3
  strategy:
    type:Recreate
...省略...

通过以下命令更新：

kubectl apply -f deploy-demo1.yaml

#另一个窗口实时监控
kubectl get pods -w

输出的结果如下：

详细deployment的使用可以参考如下：

• 介绍 Deployment[1]
• Deployments[2]

三、CKA真题

1.真题截图

2.中文解析

切换 k8s 集群环境：kubectl config use-context k8s

Task：

将loadbalancer 的 deployment 管理的 Pod 的副本数扩容成 6 个。

3.参考文档

Deployments[3]

4.解题作答

切换集群环境：

kubectl config use-context k8s

检查现有的Pod数量：

kubectl get deploy loadbalancer  -o wide

扩容loadbalancer 的 deployment 管理的 Pod 的副本数扩容成 6 个：

kubelct scale deploy loadbalancer  --replicas=6

检查Pod的数量：

kubectl get pod

参考资料：

• [1]介绍 Deployment: https://www.kuboard.cn/learning/k8s-intermediate/workload/wl-deployment/
• [2]Deployments: https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/
• [3]Deployments: https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/