【 k8s 概念（十）】Kubernetes Deployment(1)

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原创最新推荐文章于 2026-05-05 06:03:56 发布 1k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

通过实例快速掌握k8s（Kubernetes）核心概念容器技术是微服务技术的核心技术之一，并随着微服务的流行而迅速成为主流。Docker是容器技术的先驱和奠基者，它出现之后迅速占领市场，几乎成了容器的代名词。但它在开始的时候并没有很好地解决容器的集群问题。Kubernetes抓住了这个机遇，以容器编排者（Container Orchestration）的身份出现，对容器集群进行管理和调度，现在已经打败了Docker成为了容器技术事实上的标准。当然K8... 阅读详情

NAME READY STATUS RESTARTS AGE

nginx-deployment-1564180365-khku8 1/1 Running 0 14s

nginx-deployment-1564180365-nacti 1/1 Running 0 14s

nginx-deployment-1564180365-z9gth 1/1 Running 0 14s

下次更新这些 pod 的时候，只需要更新 Deployment 中的 pod 的 template 即可。

Deployment 可以保证在升级时只有一定数量的 Pod 是 down 的。默认的，它会确保至少有比期望的Pod数量少一个是up状态（最多一个不可用）。

Deployment 同时也可以确保只创建出超过期望数量的一定数量的 Pod。默认的，它会确保最多比期望的Pod数量多一个的 Pod 是 up 的（最多1个 surge ）。

在未来的 Kuberentes 版本中，将从1-1变成25%-25%。

例如，如果您自己看下上面的 Deployment，您会发现，开始创建一个新的 Pod，然后删除一些旧的 Pod 再创建一个新的。当新的Pod创建出来之前不会杀掉旧的Pod。这样能够确保可用的 Pod 数量至少有2个，Pod的总数最多4个。

$ kubectl describe deployments

Name: nginx-deployment

Namespace: default

CreationTimestamp: Tue, 15 Mar 2016 12:01:06 -0700

Labels: app=nginx

Selector: app=nginx

Replicas: 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable

StrategyType: RollingUpdate

MinReadySeconds: 0

RollingUpdateStrategy: 1 max unavailable, 1 max surge

OldReplicaSets:

NewReplicaSet: nginx-deployment-1564180365 (3/3 replicas created)

Events:

FirstSeen LastSeen Count From SubobjectPath Type Reason Message

36s 36s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-2035384211 to 3

23s 23s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 1

23s 23s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 2

23s 23s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 2

21s 21s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 0

21s 21s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 3

我们可以看到当我们刚开始创建这个 Deployment 的时候，创建了一个 ReplicaSet（nginx-deployment-2035384211），并直接扩容到了3个 replica。

当我们更新这个 Deployment 的时候，它会创建一个新的 ReplicaSet（nginx-deployment-1564180365），将它扩容到1个replica，然后缩容原先的 ReplicaSet 到2个 replica，此时满足至少2个 Pod 是可用状态，同一时刻最多有4个 Pod 处于创建的状态。

接着继续使用相同的 rolling update 策略扩容新的 ReplicaSet 和缩容旧的 ReplicaSet。最终，将会在新的 ReplicaSet 中有3个可用的 replica，旧的 ReplicaSet 的 replica 数目变成0。

Rollover（多个rollout并行）

每当 Deployment controller 观测到有新的 deployment 被创建时，如果没有已存在的 ReplicaSet 来创建期望个数的 Pod 的话，就会创建出一个新的 ReplicaSet 来做这件事。已存在的 ReplicaSet 控制 label 与.spec.selector匹配但是 template 跟.spec.template不匹配的 Pod 缩容。最终，新的 ReplicaSet 将会扩容出.spec.replicas指定数目的 Pod，旧的 ReplicaSet 会缩容到0。

如果您更新了一个的已存在并正在进行中的 Deployment，每次更新 Deployment都会创建一个新的 ReplicaSet并扩容它，同时回滚之前扩容的 ReplicaSet ——将它添加到旧的 ReplicaSet 列表中，开始缩容。

例如，假如您创建了一个有5个niginx:1.7.9 replica的 Deployment，但是当还只有3个nginx:1.7.9的 replica 创建出来的时候您就开始更新含有5个nginx:1.9.1 replica 的 Deployment。在这种情况下，Deployment 会立即杀掉已创建的3个nginx:1.7.9的 Pod，并开始创建nginx:1.9.1的 Pod。它不会等到所有的5个nginx:1.7.9的 Pod 都创建完成后才开始改变航道。

Label selector 更新

我们通常不鼓励更新 label selector，我们建议实现规划好您的 selector。

任何情况下，只要您想要执行 label selector 的更新，请一定要谨慎并确认您已经预料到所有可能因此导致的后果。

增添 selector 需要同时在 Deployment 的 spec 中更新新的 label，否则将返回校验错误。此更改是不可覆盖的，这意味着新的 selector 不会选择使用旧 selector 创建的 ReplicaSet 和 Pod，从而导致所有旧版本的 ReplicaSet 都被丢弃，并创建新的 ReplicaSet。

更新 selector，即更改 selector key 的当前值，将导致跟增添 selector 同样的后果。

删除 selector，即删除 Deployment selector 中的已有的 key，不需要对 Pod template label 做任何更改，现有的 ReplicaSet 也不会成为孤儿，但是请注意，删除的 label 仍然存在于现有的 Pod 和 ReplicaSet 中。

有时候您可能想回退一个 Deployment，例如，当 Deployment 不稳定时，比如一直 crash looping。

默认情况下，kubernetes 会在系统中保存前两次的 Deployment 的 rollout 历史记录，以便您可以随时回退（您可以修改revision history limit来更改保存的revision数）。

注意：只要 Deployment 的 rollout 被触发就会创建一个 revision。也就是说当且仅当 Deployment 的 Pod template（如.spec.template）被更改，例如更新template 中的 label 和容器镜像时，就会创建出一个新的 revision。

其他的更新，比如扩容 Deployment 不会创建 revision——因此我们可以很方便的手动或者自动扩容。这意味着当您回退到历史 revision 是，直有 Deployment 中的 Pod template 部分才会回退。

假设我们在更新 Deployment 的时候犯了一个拼写错误，将镜像的名字写成了nginx:1.91，而正确的名字应该是nginx:1.9.1：

$ kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.91

deployment “nginx-deployment” image updated

Rollout 将会卡住。

$ kubectl rollout status deployments nginx-deployment

Waiting for rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated…

按住 Ctrl-C 停止上面的 rollout 状态监控。

您会看到旧的 replica（nginx-deployment-1564180365 和 nginx-deployment-2035384211）和新的 replica （nginx-deployment-3066724191）数目都是2个。

$ kubectl get rs

NAME DESIRED CURRENT READY AGE

nginx-deployment-1564180365 2 2 0 25s

nginx-deployment-2035384211 0 0 0 36s

nginx-deployment-3066724191 2 2 2 6s

看下创建 Pod，您会看到有两个新的 ReplicaSet 创建的 Pod 处于 ImagePullBackOff 状态，循环拉取镜像。

$ kubectl get pods

NAME READY STATUS RESTARTS AGE

nginx-deployment-1564180365-70iae 1/1 Running 0 25s

nginx-deployment-1564180365-jbqqo 1/1 Running 0 25s

nginx-deployment-3066724191-08mng 0/1 ImagePullBackOff 0 6s

nginx-deployment-3066724191-eocby 0/1 ImagePullBackOff 0 6s

注意，Deployment controller会自动停止坏的 rollout，并停止扩容新的 ReplicaSet。

$ kubectl describe deployment

Name: nginx-deployment

Namespace: default

CreationTimestamp: Tue, 15 Mar 2016 14:48:04 -0700

Labels: app=nginx

Selector: app=nginx

Replicas: 2 updated | 3 total | 2 available | 2 unavailable

StrategyType: RollingUpdate

MinReadySeconds: 0

RollingUpdateStrategy: 1 max unavailable, 1 max surge

OldReplicaSets: nginx-deployment-1564180365 (2/2 replicas created)

NewReplicaSet: nginx-deployment-3066724191 (2/2 replicas created)

Events:

FirstSeen LastSeen Count From SubobjectPath Type Reason Message

1m 1m 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-2035384211 to 3

22s 22s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 1

22s 22s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 2

22s 22s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 2

21s 21s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 0

21s 21s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 3

13s 13s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-3066724191 to 1

13s 13s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled down replica set nginx-deployment-1564180365 to 2

13s 13s 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-3066724191 to 2

为了修复这个问题，我们需要回退到稳定的 Deployment revision。

检查 Deployment 升级的历史记录

首先，检查下 Deployment 的 revision：

$ kubectl rollout history deployment/nginx-deployment

deployments “nginx-deployment”:

REVISION CHANGE-CAUSE

1 kubectl create -f https://kubernetes.io/docs/user-guide/nginx-deployment.yaml–record

2 kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.9.1

3 kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.91

因为我们创建 Deployment 的时候使用了–recored参数可以记录命令，我们可以很方便的查看每次 revision 的变化。

查看单个revision 的详细信息：

$ kubectl rollout history deployment/nginx-deployment --revision=2

deployments “nginx-deployment” revision 2

Labels: app=nginx

pod-template-hash=1159050644

Annotations: kubernetes.io/change-cause=kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.9.1

Containers:

nginx:

Image: nginx:1.9.1

Port: 80/TCP

QoS Tier:

cpu: BestEffort

memory: BestEffort

Environment Variables:

No volumes.

回退到历史版本

现在，我们可以决定回退当前的 rollout 到之前的版本：

$ kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment

deployment “nginx-deployment” rolled back

也可以使用 --revision参数指定某个历史版本：

$ kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment --to-revision=2

deployment “nginx-deployment” rolled back

与 rollout 相关的命令详细文档见kubectl rollout。

该 Deployment 现在已经回退到了先前的稳定版本。如您所见，Deployment controller产生了一个回退到revison 2的DeploymentRollback的 event。

$ kubectl get deployment

NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE

nginx-deployment 3 3 3 3 30m

$ kubectl describe deployment

Name: nginx-deployment

Namespace: default

CreationTimestamp: Tue, 15 Mar 2016 14:48:04 -0700

Labels: app=nginx

Selector: app=nginx

Replicas: 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable

StrategyType: RollingUpdate

MinReadySeconds: 0

RollingUpdateStrategy: 1 max unavailable, 1 max surge

OldReplicaSets:

NewReplicaSet: nginx-deployment-1564180365 (3/3 replicas created)

Events:

FirstSeen LastSeen Count From SubobjectPath Type Reason Message

30m 30m 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-2035384211 to 3

29m 29m 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 1

29m 29m 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 2

29m 29m 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 2

29m 29m 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 0

29m 29m 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-3066724191 to 2

29m 29m 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-3066724191 to 1

29m 29m 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled down replica set nginx-deployment-1564180365 to 2

2m 2m 1 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled down replica set nginx-deployment-3066724191 to 0

2m 2m 1 {deployment-controller } Normal DeploymentRollback Rolled back deployment “nginx-deployment” to revision 2

29m 2m 2 {deployment-controller } Normal ScalingReplicaSet Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 3

清理 Policy

您可以通过设置.spec.revisonHistoryLimit项来指定 deployment 最多保留多少 revision 历史记录。默认的会保留所有的 revision；如果将该项设置为0，Deployment就不允许回退了。

Deployment 扩容

您可以使用以下命令扩容 Deployment：

$ kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas 10

deployment “nginx-deployment” scaled

假设您的集群中启用了horizontal pod autoscaling，您可以给 Deployment 设置一个 autoscaler，基于当前 Pod的 CPU 利用率选择最少和最多的 Pod 数。

$ kubectl autoscale deployment nginx-deployment --min=10 --max=15 --cpu-percent=80

deployment “nginx-deployment” autoscaled

比例扩容

RollingUpdate Deployment 支持同时运行一个应用的多个版本。或者 autoscaler 扩容 RollingUpdate Deployment 的时候，正在中途的 rollout（进行中或者已经暂停的），为了降低风险，Deployment controller 将会平衡已存在的活动中的 ReplicaSet（有 Pod 的 ReplicaSet）和新加入的 replica。这被称为比例扩容。

例如，您正在运行中含有10个 replica 的 Deployment。maxSurge=3，maxUnavailable=2。

$ kubectl get deploy

NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE

nginx-deployment 10 10 10 10 50s

您更新了一个镜像，而在集群内部无法解析。

$ kubectl set image deploy/nginx-deployment nginx=nginx:sometag

deployment “nginx-deployment” image updated

镜像更新启动了一个包含ReplicaSet nginx-deployment-1989198191的新的rollout，但是它被阻塞了，因为我们上面提到的maxUnavailable。

$ kubectl get rs

NAME DESIRED CURRENT READY AGE

nginx-deployment-1989198191 5 5 0 9s

nginx-deployment-618515232 8 8 8 1m

然后发起了一个新的Deployment扩容请求。autoscaler将Deployment的repllica数目增加到了15个。Deployment controller需要判断在哪里增加这5个新的replica。如果我们没有谁用比例扩容，所有的5个replica都会加到一个新的ReplicaSet中。如果使用比例扩容，新添加的replica将传播到所有的ReplicaSet中。大的部分加入replica数最多的ReplicaSet中，小的部分加入到replica数少的ReplciaSet中。0个replica的ReplicaSet不会被扩容。

在我们上面的例子中，3个replica将添加到旧的ReplicaSet中，2个replica将添加到新的ReplicaSet中。rollout进程最终会将所有的replica移动到新的ReplicaSet中，假设新的replica成为健康状态。

$ kubectl get deploy

NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE

nginx-deployment 15 18 7 8 7m

$ kubectl get rs

NAME DESIRED CURRENT READY AGE

nginx-deployment-1989198191 7 7 0 7m

nginx-deployment-618515232 11 11 11 7m

暂停和恢复Deployment

您可以在发出一次或多次更新前暂停一个 Deployment，然后再恢复它。这样您就能多次暂停和恢复 Deployment，在此期间进行一些修复工作，而不会发出不必要的 rollout。

例如使用刚刚创建 Deployment：

$ kubectl get deploy

NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE

nginx 3 3 3 3 1m

[mkargaki@dhcp129-211 kubernetes]$ kubectl get rs

NAME DESIRED CURRENT READY AGE

nginx-2142116321 3 3 3 1m

使用以下命令暂停 Deployment：

$ kubectl rollout pause deployment/nginx-deployment

deployment “nginx-deployment” paused

然后更新 Deplyment中的镜像：

$ kubectl set image deploy/nginx nginx=nginx:1.9.1

deployment “nginx-deployment” image updated

注意新的 rollout 启动了：

$ kubectl rollout history deploy/nginx

deployments “nginx”

REVISION CHANGE-CAUSE

$ kubectl get rs

NAME DESIRED CURRENT READY AGE

nginx-2142116321 3 3 3 2m

您可以进行任意多次更新，例如更新使用的资源：

$ kubectl set resources deployment nginx -c=nginx --limits=cpu=200m,memory=512Mi

deployment “nginx” resource requirements updated

Deployment 暂停前的初始状态将继续它的功能，而不会对 Deployment 的更新产生任何影响，只要 Deployment是暂停的。

最后，恢复这个 Deployment，观察完成更新的 ReplicaSet 已经创建出来了：

$ kubectl rollout resume deploy nginx

deployment “nginx” resumed

$ KUBECTL get rs -w

NAME DESIRED CURRENT READY AGE

nginx-2142116321 2 2 2 2m

nginx-3926361531 2 2 0 6s

nginx-3926361531 2 2 1 18s

nginx-2142116321 1 2 2 2m

nginx-3926361531 3 2 1 18s

nginx-2142116321 1 1 1 2m

nginx-3926361531 3 3 1 18s

nginx-3926361531 3 3 2 19s

nginx-2142116321 0 1 1 2m

nginx-2142116321 0 0 0 2m

nginx-3926361531 3 3 3 20s

$ KUBECTL get rs

NAME DESIRED CURRENT READY AGE

nginx-2142116321 0 0 0 2m

nginx-3926361531 3 3 3 28s

注意：在恢复 Deployment 之前您无法回退一个已经暂停的 Deployment。

Deployment 状态

Deployment 在生命周期中有多种状态。在创建一个新的 ReplicaSet 的时候它可以是 progressing 状态， complete 状态，或者 fail to progress 状态。

进行中的 Deployment

Kubernetes 将执行过下列任务之一的 Deployment 标记为 progressing 状态：

Deployment 正在创建新的ReplicaSet过程中。

Deployment 正在扩容一个已有的 ReplicaSet。

Deployment 正在缩容一个已有的 ReplicaSet。

有新的可用的 pod 出现。

您可以使用kubectl rollout status命令监控 Deployment 的进度。

完成的 Deployment

Kubernetes 将包括以下特性的 Deployment 标记为 complete 状态：

Deployment 最小可用。最小可用意味着 Deployment 的可用 replica 个数等于或者超过 Deployment 策略中的期望个数。

所有与该 Deployment 相关的replica都被更新到了您指定版本，也就说更新完成。

该 Deployment 中没有旧的 Pod 存在。

您可以用kubectl rollout status命令查看 Deployment 是否完成。如果 rollout 成功完成，kubectl rollout status将返回一个0值的 Exit Code。

$ kubectl rollout status deploy/nginx

Waiting for rollout to finish: 2 of 3 updated replicas are available…

deployment “nginx” successfully rolled out

$ echo $?

失败的 Deployment

您的 Deployment 在尝试部署新的 ReplicaSet 的时候可能卡住，用于也不会完成。这可能是因为以下几个因素引起的：

无效的引用

不可读的 probe failure

镜像拉取错误

权限不够

范围限制

程序运行时配置错误

探测这种情况的一种方式是，在您的 Deployment spec 中指定spec.progressDeadlineSeconds。spec.progressDeadlineSeconds 表示 Deployment controller 等待多少秒才能确定（通过 Deployment status）Deployment进程是卡住的。

下面的kubectl命令设置progressDeadlineSeconds 使 controller 在 Deployment 在进度卡住10分钟后报告：

$ kubectl patch deployment/nginx-deployment -p ‘{“spec”:{“progressDeadlineSeconds”:600}}’

“nginx-deployment” patched

当超过截止时间后，Deployment controller 会在 Deployment 的 status.conditions中增加一条DeploymentCondition，它包括如下属性：

Type=Progressing

Status=False

Reason=ProgressDeadlineExceeded

浏览 Kubernetes API conventions 查看关于status conditions的更多信息。

注意： kubernetes除了报告Reason=ProgressDeadlineExceeded状态信息外不会对卡住的 Deployment 做任何操作。更高层次的协调器可以利用它并采取相应行动，例如，回滚 Deployment 到之前的版本。

自我介绍一下，小编13年上海交大毕业，曾经在小公司待过，也去过华为、OPPO等大厂，18年进入阿里一直到现在。

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