Kubernetes Deployment介绍

Deployment是Kubernetes v1.2引入的概念，引入的目的是为了更好地解决Pod的编排问题。为此，Deployment在内部使用了Replica Set来实现目的，无论从Deployment的作用与目的，它的YAML定义，还是从它的具体命令行操作来看，我们都可以把它看作RC的一次升级，两者相似度超过90%。

Deployment相对于RC的一个最大升级是我们随时知道当前Pod“部署”的进度。实际上由于一个Pod的创建、调度、绑定节点及在目标Node上启动对应的容器这一完整过程需要一定的时间，所以我们期待系统启动N个Pod副本的目标状态，实际上是一个连续变化的“部署过程”导致的最终状态。

Deployment的典型使用场景有以下几个。

• 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的状态来看部署动作是否完成（Pod副本的数量是否达到预期的值）。
• 更新Deployment以创建新的Pod（比如镜像升级）。
• 如果当前Deployment不稳定，则回滚到一个早先的Deployment版本。
• 暂停Deployment以便于一次性修改多个PodTemplateSpec的配置项，之后再恢复Deployment，进行新的发布。
• 扩展Deployment以应对高负载。
• 查看Deployment的状态，以此作为发布是否成功的指标。
• 清理不再需要的旧版本ReplicaSets。

Deployment的定义与Replica Set的定义很类似，除了API声明与Kind类型等有所区别：

apiVersion: extensions/v1beta1      apiVersion: v1
kind: Deployment                    kind: ReplicaSet
metadata:                           metadata:
  name: nginx-deployment              name: nginx-repset

下面我们通过运行一些例子来一起直观地感受这个新概念。首先创建一个名为tomcat-deployment.yaml的Deployment描述文件，内容如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: tomcat-deploy
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      tier: tomcat-deploy
    matchExpressions:
      - {key: tier, operator: In, values: [frontend]}
  template:
    metadata:
      labels:
        app: app-demo
        tier: tomcat-deploy
    spec:
      containers:
      - name: tomcat-demo
        image: tomcat
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 8080

运行下述命令创建Deployment:

# kubectl create -f tomcat-deployment.yaml
deployment "tomcat-deploy" created

运行下述命令查看Deployment的信息：

# kubectl get deployments
NAME            DESIRED     CURRENT     UP-TO-DATE      AVAILABLE   AGE
tomcat-deploy   1           1           1               1           4m

对上述输出中涉及的数量解释如下：

• DESIRED：Pod副本数量的期望值，即Deployment里定义的Replica。
• CURRENT：当前Replica的值，实际上是Deployment所创建的Replica Set里的Replica值，这个值不断增加，直到达到DESIRED为止，表明整个部署过程完成。
• UP-TO-DATE：最新版本的Pod副本数量，用于指示在滚动升级的过程中，有多少个Pod副本已经成功升级。
• AVAILABLE：当前集群中可用的Pod副本数量，即集群中当前可用的Pod数量。

运行下述命令查看对应的Replica Set，我们看到它的命名与Deployment的名字有关系：

# kubectl get rs
NAME                        DESIRED     CURRENT     AGE
tomcat-deploy-1640611518    1           1           1m

运行下述命令查看创建的Pod，我们发现Pod的命名以Deployment对应的Replica Set的名字为前缀，这种命名很清晰地表明了一个Replica Set创建了哪些Pod，对于滚动升级这种复杂的过程来说，很容易排查错误：

# kubectl get pods
NAME                            READY       STATUS      RESTARTS    AGE
tomcat-deploy-1640611518-zhrsc  1/1         Running     0           3m

运行kubectl describe deployments，可以清楚地看到Deployment控制的Pod的水平扩展过程。

Pod的管理对象，除了RC和Deployment，还包括ReplicaSet、DaemonSet、StatefulSet、Job等，分别用于不同的应用场景中，在其他专栏会进行详细介绍。