.NET Core + Kubernetes：Deployment

在上篇文章 .NET Core + Kubernetes：Pod 中，主要介绍了 Pod 的相关内容，
基于 Pod 为单位能更加合理进行容器编排，然而 Pod 只是个启动了一个或一组容器的资源类型，在实际应用中，我们也需要 Pod 能实现动态扩展与收缩、滚动更新等，但 Pod 本身是没有办法做到的，它需要依赖上层的一种控制来达到这样的效果，这就涉及到 Kubernetes 中的控制器（Controller）模型知识，本文将注意介绍 Deployment 这个最基本的控制器对象。

我们继续以 .NET Core + Kubernetes：快速体验文中配置为例，将以下配置保存为 k8sdemo-deployment.yaml：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: k8sdemo-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      name: k8sdemo
  template:
    metadata:
      labels:
        name: k8sdemo
    spec:
      containers:
      - name: k8sdemo
        image: beckjin/k8sdemo:1.0.0
        ports:
        - containerPort: 80
        imagePullPolicy: IfNotPresent

这个 Deployment 指定创建 2 个含 name=k8sdemo 标签的 Pod，template 字段指定了 Pod 的模板。从表面上来看，Deployment 和 Pod 是直接关系，然而实际上在 Deployment 与 Pod 直接还有 ReplicaSet 一层。如下：

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，下文会介绍。

通过以下命令创建 k8sdemo-deployment：

kubectl apply -f k8sdemo-deployment.yaml

查看 k8sdemo-deployment 的状态信息：

kubectl get deployments

输出结果中含3个状态字段，含义如下：

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。

查看 k8sdemo-deployment 所控制的 ReplicaSet 信息：

kubectl describe replicaset

如上图，Deployment 创建后，Deployment 控制器就会立即创建一个 Pod 个数为 2 的 ReplicaSet，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。

动态伸缩

要实现 Pod 的伸缩只需要调整配置文件中的 replicas 字段，如扩展为 3 个，扩展完成后结果如下：

收缩则类似。

滚动更新

假设现在将镜像 beckjin/k8sdemo:1.0.0 升级为 beckjin/k8sdemo:1.1.0，重新 apply 后并查看 Deployment 的 Events 信息，输出内容含 "滚动更新" 的整个流程。

kubectl describe deployment k8sdemo-deployment

Deployment 控制器根据修改后的 Pod 模板，创建新的 ReplicaSet（k8sdemo-deployment-68cb864ff6），Pod 数默认是 0，然后老的 ReplicaSet （k8sdemo-deployment-84d777fb7）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。

查看当前 ReplicaSet 的状态：

可以看出原来的 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，所以 Deployment、ReplicaSet 和 Pod 的关系图可扩展如下：

回滚

通过上文的介绍，已经了解应用版本与 ReplicaSet 具有一一对应关系，所以如果要回滚版本其实就是使原来的 ReplicaSet 重新扩展 Pod，当前的 ReplicaSet 收缩至 0 个 Pod。

通过 kubectl rollout history 命令查看每次 Deployment 变更对应的版本。

kubectl rollout history deployment/k8sdemo-deployment

由于在创建 Deployment 没有加 –record 参数，所以 CHANGE-CAUSE 都是 none

现在如果需要回滚到版本 1，执行以下命令：

kubectl rollout undo deployment/k8sdemo-deployment --to-revision=1

这时 Deployment 控制器还是按 "滚动更新" 的方式，完成对 k8sdemo-deployment 的回滚操作。

故障转移

故障转移主要是指当集群中某个节点挂了，Pod 会自动转移到其他健康的节点上。当前的 Pod 分布情况如下：

可以看出 node1 上分配了 2 个 Pod，node2 分配了 1 个 Pod，接下来将 node1 强制关机，然后当 Kubernetes 检测到 node1 不可用时，node1 上的 Pod 会变成 Terminating 状态，并在 node2 上新建，维持可用 Pod 总数不变。

当 node1 恢复后，Terminating 状态的 Pod 会被自动删除，不过已经转移到 node2 的 Pod 是不会被重新调度回 node1 的。