深入浅出 Kubernetes Deployment 滚动更新策略

深入浅出 Kubernetes Deployment 滚动更新策略

在 Kubernetes 中，Deployment 是管理无状态应用的一种重要资源类型，而滚动更新（Rolling Update）是 Deployment 默认的升级方式。滚动更新通过逐步替换旧版本的 Pod，确保应用升级时集群始终保持可用。而在这个过程中，Service 的流量分发机制也发挥了关键作用。本文将重点解析滚动更新的过程，深入探讨 Service 在此期间的工作流程，并通过示例帮助你理解和实践。

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一、什么是滚动更新？

滚动更新是一种无缝升级应用的方式。在 Kubernetes 中，Deployment 会逐步删除旧的 Pod，并创建新的 Pod，而不是一次性替换所有旧 Pod。这样做的好处是：

• 高可用性：在升级过程中，始终保持一定数量的 Pod 提供服务。
• 平滑过渡：用户体验不会因为服务中断而受影响。

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二、滚动更新的关键参数

在 Deployment 的滚动更新中，主要涉及以下两个关键参数：

1. maxUnavailable：

   • 定义在升级过程中，最多允许多少个 Pod 不可用。
   • 可以是绝对值（如 1），也可以是百分比（如 20%）。

2. maxSurge：

   • 定义在升级过程中，最多允许多创建的 Pod 数量。
   • 同样可以是绝对值（如 1）或百分比（如 20%）。

这两个参数的组合，决定了滚动更新的速率与服务的可用性。

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三、滚动更新的过程

在 Deployment 的滚动更新过程中，主要包含以下步骤：

1. 创建新版本的 Pod
   Kubernetes 根据 maxSurge 的设置，先启动一定数量的新版本 Pod。这些 Pod 会与旧版本 Pod 共存一段时间。

2. 更新 Service 的流量分发
   新版本 Pod 启动后，Kubernetes 会等待这些 Pod 通过 Readiness Probe（就绪探针） 检查，确保它们已经处于“就绪”状态。一旦就绪，Service 的 Endpoint 列表会动态更新，将新 Pod 加入流量分发。

3. 逐步删除旧版本 Pod
   Kubernetes 按照 maxUnavailable 的设置，逐步删除旧版本的 Pod。同时，新版本 Pod 替代旧版本 Pod，直到完成所有 Pod 的更新。

4. 完成更新
   当所有旧版本 Pod 被删除，新版本 Pod 完全替代后，Deployment 进入“稳定”状态。

四、滚动更新的实践

以下是一个滚动更新的完整配置和操作示例。

1. Deployment 配置示例

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: example-deployment
spec:replicas: 5  # 目标副本数selector:matchLabels:app: examplestrategy:type: RollingUpdaterollingUpdate:maxUnavailable: 1  # 升级时最多 1 个 Pod 不可用maxSurge: 1        # 升级时最多多创建 1 个 Podtemplate:metadata:labels:app: examplespec:containers:- name: nginximage: nginx:1.21  # 当前版本ports:- containerPort: 80readinessProbe:     # 配置就绪探针httpGet:path: /port: 80initialDelaySeconds: 3periodSeconds: 5

2. Service 配置示例

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: example-service
spec:selector:app: exampleports:- protocol: TCPport: 80targetPort: 80type: ClusterIP

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3. 滚动更新操作

更新 Deployment 镜像版本：

kubectl set image deployment/example-deployment nginx=nginx:1.22

4. 查看滚动更新过程

1. 监控 Pod 状态
   使用以下命令观察滚动更新的 Pod 状态变化：

   kubectl get pods -w
   

   你会看到新 Pod 启动、旧 Pod 逐步退出的过程。

2. 查看 Service 的 Endpoint
   在更新过程中，动态查看 Service 的 Endpoint 列表：

   kubectl get endpoints example-service
   

   你会发现新 Pod 的 IP 会逐渐加入 Endpoint，而旧 Pod 的 IP 会被移除。

五、总结

Kubernetes 的滚动更新机制和 Service 的流量动态分配机制相辅相成，确保在升级过程中服务高效、稳定运行。掌握滚动更新的原理与操作，能够帮助我们在实际业务场景中平稳地完成应用的升级迭代，为用户提供更可靠的服务。

如果你有任何疑问或新的见解，欢迎留言分享！