细说kubernetes - 初识deployment

当我们认识的k8s的时候，我们第一个认识的是pod，那么我觉得第二个认识的应该就是Deployment了。作为k8s中一个非常常见的对象，今天我们来看看它的实现原理和设计思想。

PS: 本文需要你对pod的定义和理解有一定的基础

定义

在k8s中，对象常常都是以一个yaml格式的文件来定义的，deployment也不例外。如果你对k8s还不是特别了解，你大可以将一个文件看做是一个对象的所有属性，每个属性都有对应的值，其实也并不复杂。deployment的定义如下：

# 定义版本
apiVersion: apps/v1
# 定义类型
kind: Deployment
# 定义名称和标签
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
# 定义规格
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  # 定义模板
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80

我也不知道网上为什么都用nginx来写这个例子，总之我拿来加上了一些注释，你就可以很清楚的看到它到底在定义些什么东西了。（其实整个deployment也并不复杂）

除了名字和标签类型是对于deployment的定义外，下面的规格就是deployment长得样子。而这里的模板是一个pod的模板，定义了pod的样子。

要点1：从定义上我们可以明显的看出 deployment 并不是直接控制的 pod ，其中在规格中的定义是 replicas ，所以控制其实是 ReplicaSet，由 ReplicaSet 去控制 pod

使用

通过 kubectl create -f deploy-nginx.yml 命令可以创建这个 Deployment
通过 kubectl get rs 命令查看 ReplicaSet 的情况
通过 kubectl get pods 命令查看 Pod 的情况

NAME                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-deployment-54f57cf6bf   2         2         2       75s

NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-54f57cf6bf-mjqw9   1/1     Running   0          4s
nginx-deployment-54f57cf6bf-pvtkq   1/1     Running   0          4s

特点

看完了定义和使用，我们再来看看它有什么特点

删除pod

我们可以通过 kubectl delete pod nginx-deployment-54f57cf6bf-mjqw9 命令删除一个 pod

然后我们再去查看当前 pod 的情况

1
2
3

NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-54f57cf6bf-4scrb   1/1     Running   0         43s
nginx-deployment-54f57cf6bf-pvtkq   1/1     Running   0         5m

我们会惊奇的发现，它又重新创建了一个pod

要点2：Deployment 会维护pod的数量，一旦不满足数量的定义需求，就会进行创建

删除rs

我们可以通过 kubectl delete rs nginx-deployment-54f57cf6bf 命令删除一个 rs

然后我们去看 rs 和 pod，你就会发现它又重新帮你创建了

要点3：Deployment 会维护 ReplicaSet

扩容

说完了删除，那我们想要扩容怎么办呢？我现在要把pod变成3个

方式1 修改yml文件，将2改为3；然后使用 kubectl apply -f deploy-nginx.yml
方式2 直接使用命令 kubectl scale deploy nginx-deployment --replicas=3
方式3 直接使用命令 kubectl edit deploy nginx-deployment 修改 replicas: 3

要点4：这些方式都可以完成扩容缩容的效果，同时还可以修改别的属性，如nginx版本等

设计模式

说完了定义和特点，来说说deployment的设计

控制器模式

这个设计模式其实在k8s中很常见，由A控制B，由B控制C，k8s没有让我们直接去控制pod，而是通过 deployment 去控制，而 deployment 其实也不是实际干活的，其实实际干活的是 ReplicaSet，有这样的控制链路组成的控制器模式。

graph LR;
  Deployment-->ReplicaSet;
  ReplicaSet-->Pod1;
  ReplicaSet-->Pod2;

这样一层层的控制能让我们更清晰的去控制我们的最终要的结果，同时让最终结果的控制变得简单。

滚动更新模式

在使用中我们觉得非常好用的原因是，我们只要修改参数，就能获得水平扩容缩容的效果，非常简单，而这对于需要水平扩展的服务来说这无疑是非常重要的。

如果在以前，你需要水平扩展你的应用，你就需要复制一个你应用，或者说复制一个tomcat，然后修改各种配置避免冲突，如果服务挂了你需要手动去重新启动….

而k8s设计在于，你只需要描述目标状态是什么，就能帮你维护目标状态的样子，不对了我会自动帮你进行调整。你的任何更新都会及时被反映到状态中去。

for {
    实际状态 := 获取集群中对象 X 的实际状态(Actual State) 
    期望状态 := 获取集群中对象 X 的期望状态(Expectation State) 
    if 实际状态 == 期望状态{
        什么都不做
    } else {
        执行编排动作，将实际状态调整为期望状态
    }
}