K8s实践练习1_使用Deployment运行无状态应用并更新

官网链接：使用 Deployment 运行一个无状态应用

前置准备

前置要求：搭建好一套k8s集群，可以参考我写的这篇教程：搭建k8s集群

k8s官方的镜像站在国内是拉不下来的，有几种方法解决：

在拉取镜像的虚拟机/服务器上科学上网
配置k8s的镜像源，目前国内只有阿里云支持改版后的k8s镜像源(registry.k8s.io)。
需要拉取镜像的时候，指定拉取策略为本地拉取(imagePullPolicy:Never),每次需要拉取镜像前都手动拉取/上传一份镜像到服务器上再导入镜像

这里给出阿里云镜像源的配置教程：旧版的k8s直接修改/etc/containerd/config.toml里的mirror信息，添加上阿里云的镜像站就行。但是新版的不支持inline或者说暂时兼容，未来不支持。所以这里就只给出新版k8s镜像源配置教程。

修改/etc/containerd/config.yaml,填入下列信息（如果你已经有了config.yaml且这个配置文件是从containerd默认配置里生成的，那直接备份，然后使用下面的内容）。sudo vim /etc/containerd/config.yaml

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version = 2

[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri"]
  sandbox_image = "registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9"
  [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc]
    runtime_type = "io.containerd.runc.v2"
    [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options]
      SystemdCgroup = true
  [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry]
    config_path = "/etc/containerd/certs.d"

创建/etc/containerd/certs.d目录，在这个目录填入docker.io和registry.k8s.io的镜像源。

注意：k8s里修改镜像源之后，使用kubectl describe pod <pod_name> 查看时还是显示的docker.io和registry.k8s.io。配置镜像源只物理修改从哪里修改，不改镜像拉取的逻辑源。所以改好镜像源之后也不太好验证成功，随便拉个镜像sudo crictl pull nginx:1.14.2，能拉下来就是成了。

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# Docker Hub 加速
sudo mkdir -p /etc/containerd/certs.d/docker.io
sudo tee /etc/containerd/certs.d/docker.io/hosts.toml << 'EOF'
server = "https://registry-1.docker.io"

[host."https://docker.m.daocloud.io"]
  capabilities = ["pull", "resolve"]
EOF

# K8s 镜像加速
sudo mkdir -p /etc/containerd/certs.d/registry.k8s.io
sudo tee /etc/containerd/certs.d/registry.k8s.io/hosts.toml << 'EOF'
server = "https://registry.k8s.io"

[host."https://registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/v2/google_containers"]
  capabilities = ["pull", "resolve"]
  override_path = true
EOF

到这里，镜像源就配置好了，如果不出意外，文件目录应该是下面这样：

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rust@k8s1:/etc/containerd$ ll
总计 28
drwxr-xr-x   3 root root  4096  2月  4 10:31 ./
drwxr-xr-x 144 root root 12288  2月  2 17:01 ../
drwxr-xr-x   4 root root  4096  2月  2 16:44 certs.d/
-rw-r--r--   1 root root   423  2月  2 19:02 config.toml
-rw-r--r--   1 root root   886 12月 19 02:48 config.toml.dpkg-dist

修改完配置文件后需要重启containerd：

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sudo systemctl restart containerd
sudo systemctl status containerd

创建一个 nginx Deployment

k8s里创建pod有多种方式，可以创建Pod/Deployment/StatefulSet等等配置文件，然后用kubectl应用配置文件。k8s里建议用Deployment部署无状态应用并管理副本，如nginx，用StatefulSet部署有状态应用，如MySQL、Zookeeper。

下面这个YAML文件描述了一个运行 nginx:1.14.2镜像的 Deployment。在k8s集群上创建这个文件。并应用它。

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vim deployment.yaml
kubectl apply -f deployment.yaml

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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  replicas: 2 # 告知 Deployment 运行 2 个与该模板匹配的 Pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

查看pod信息,类似如下信息。默认部署的pod在default命令空间（namespace）下，不指定命名空间也是查看default命名空间下的pod。

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rust@k8s1:~$ kubectl get pods
NAME                                READY   STATUS             RESTARTS        AGE
nginx-deployment-595dff4fdb-2v5x7   1/1     Running            1 (97m ago)     38h
nginx-deployment-595dff4fdb-klfnb   1/1     Running            1 (97m ago)     38h

上面的yaml文件里设置了标签(label)app为nginx，所以也可以用这个命令查看刚刚创建的pod:kubectl get pods -l app=nginx

需要展示某一个pod的信息可以用describe命令：kubectl describe pod <pod-name>

k8s里pod创建失败、状态异常（ImagePullBackOff、CrashLoopBackOff ）等情况建议先用describe查看pod的状态信息，而不是直接查看日志log。

更新 nginx Deployment

刚刚创建了一个1.14.2版本双副本的nginx，接下来将更新nginx版本为1.16.1。

创建一个新的deployment。vim deployment-update.yaml

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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.16.1 # 将 nginx 版本从 1.14.2 更新为 1.16.1
        ports:
        - containerPort: 80

应用新的deployment，查看pod状态，你应该会看见pod滚动更新。（一个新的pod创建好之后会删除一个老pod,然后再创建新的，直到两个pod都完成升级）

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kubectl apply -f deployment-update.yaml
kubectl get pods

通过修改Deployment副本数来扩缩容。创建deployment-scale.yaml文件。应用新的配置文件

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vim deployment-scale.yaml
kubectl apply -f deployment-scale.yaml

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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  replicas: 4 # 将副本数从 2 更新为 4
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.16.1
        ports:
        - containerPort: 80

验证查看pod,应该能看见有四个nginx pod。

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rust@k8s1:~$ kubectl get pods
NAME                                READY   STATUS             RESTARTS         AGE
nginx-deployment-595dff4fdb-2v5x7   1/1     Running            1 (115m ago)     39h
nginx-deployment-595dff4fdb-klfnb   1/1     Running            1 (115m ago)     39h
nginx-deployment-595dff4fdb-ls2x8   1/1     Running            0                6s
nginx-deployment-595dff4fdb-tmvwf   1/1     Running            0                5s

基于名称删除deployment，你也可以先尝试基于名称删除pod,删除后k8s的deployment Controller会自动重建pod。

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rust@k8s1:~$ kubectl delete pod nginx-deployment-595dff4fdb-2v5x7
pod "nginx-deployment-595dff4fdb-2v5x7" deleted
rust@k8s1:~$ kubectl get pods
NAME                                READY   STATUS    RESTARTS       AGE
nginx-deployment-595dff4fdb-fgt8n   1/1     Running   0              5s
nginx-deployment-595dff4fdb-klfnb   1/1     Running   1 (118m ago)   39h
nginx-deployment-595dff4fdb-ls2x8   1/1     Running   0              2m38s
nginx-deployment-595dff4fdb-tmvwf   1/1     Running   0              2m37s
rust@k8s1:~$ kubectl delete deployment nginx-deployment
deployment.apps "nginx-deployment" deleted
rust@k8s1:~$ kubectl get pods
NAME            READY   STATUS             RESTARTS       AGE