yinxin
作者yinxin2019-10-30 11:04
项目经理, 某金融机构

Kubernetes 滚动发布机制详解

字数 2779阅读 502评论 0赞 1

导读

在当下微服务架构盛行的时代,用户希望应用程序时时刻刻都是可用,为了满足不断变化的新业务,需要不断升级更新应用程序,有时可能需要频繁的发布版本。

实现"零停机"、“零感知”的持续集成(Continuous Integration)和持续交付/部署(Continuous Delivery)应用程序,一直都是软件升级换代不得不面对的一个难题和痛点,也是一种追求的理想方式,也是DevOps诞生的目的。

1、滚动发布

把一次完整的发布过程,合理地分成多个批次,每次发布一个批次,成功后,再发布下一个批次,最终完成所有批次的发布。在整个滚动过程期间,保证始终有可用的副本在运行,从而平滑的发布新版本,实现零停机(without an outage)、用户零感知,是一种非常主流的发布方式。由于其自动化程度比较高,通常需要复杂的发布工具支撑,而k8s可以完美的胜任这个任务。

2、k8s滚动更新机制

k8s创建副本应用程序的最佳方法就是部署(Deployment),部署自动创建副本集(ReplicaSet),副本集可以精确地控制每次替换的Pod数量,从而可以很好的实现滚动更新。具体来说,k8s每次使用一个新的副本控制器(replication controller)来替换已存在的副本控制器,从而始终使用一个新的Pod模板来替换旧的pod模板。

大致步骤如下:

  1. 创建一个新的replication controller。

  2. 增加或减少pod副本数量,直到满足当前批次期望的数量。

  3. 删除旧的replication controller。

3、演示

使用kubectl更新一个已部署的应用程序,并模拟回滚。为了方便分析,将应用程序的pod副本数量设置为10。

kubectl -n k8s-ecoysystem-apps scale deployment helloworldapi  --replicas=10

3.1. 发布微服务

查看部署列表

$ kubectl get deployments -n k8s-ecoysystem-apps

查看正在运行的pod

$ kubectl get pods -n k8s-ecoysystem-apps

通过pod描述,查看应用程序的当前映像版本

$ kubectl describe pods -n k8s-ecoysystem-apps

升级镜像版本到v2.3

$ kubectl -n k8s-ecoysystem-apps set image deployments/helloworldapi helloworldapi=registry.wuling.com/justmine/helloworldapi:v2.3

3.2. 验证发布

检查rollout状态

kubectl -n k8s-ecoysystem-apps rollout status deployments/helloworldapi

检查pod详情

kubectl describe pods -n k8s-ecoysystem-apps

从上图可以看到,镜像已经升级到v2.3版本

3.3. 回滚发布

kubectl -n k8s-ecoysystem-apps rollout undo deployments/helloworldapi

到目前为止,整个滚动发布工作就圆满完成了!!!

那么如果我们想回滚到指定版本呢?**答案是k8s完美支持,并且还可以通过资源文件进行配置保留的历史版次量。**由于篇幅有限,感兴趣的朋友,可以自己下去实战,回滚命令如下:

kubectl -n k8s-ecoysystem-apps rollout undo deployment/helloworldapi --to-revision=<版次>

4、原理

k8s精确地控制着整个发布过程,分批次有序地进行着滚动更新,直到把所有旧的副本全部更新到新版本。实际上,k8s是通过两个参数来精确地控制着每次滚动的pod数量:

  • > maxSurge > 滚动更新过程中运行操作期望副本数的最大pod数,可以为绝对数值(eg: > 5),但不能为0; > 也可以为百分数(eg: > 10%)。 > 默认为25%。
  • > maxUnavailable > 滚动更新过程中不可用的最大pod数,可以为绝对数值(eg: > 5),但不能为0; > 也可以为百分数(eg: > 10%)。 > 默认为25%。

如果未指定这两个可选参数,则k8s会使用默认配置:

kubectl -n k8s-ecoysystem-apps get deployment helloworldapi -o yaml

4.1. 剖析部署概况

  • DESIRED > 最终期望处于READY状态的副本数

  • CURRENT > 当前的副本总数

  • UP-TO-DATE > 当前完成更新的副本数

  • AVAILABLE > 当前可用的副本数

当前的副本总数 = 10 + 10 25% = 13,所以CURRENT为13。

当前可用的副本数 = 10 - 10
25% = 8,所以AVAILABLE为8。

4.2. 剖析部署详情

kubectl -n k8s-ecoysystem-apps describe deployment helloworldapi

整个滚动过程是通过控制两个副本集来完成的,新的副本集:helloworldapi-6564f59f66;旧的副本集:helloworldapi-6f4959c8c7 。

理想状态下的滚动过程:

  1. 创建了一个新的副本集,并为其分配3个新版本的pod,使副本总数达到13,一切正常。

  2. 通知旧副本集,销毁2个旧版本的pod,使可用副本总数保持到8,一起正常。

  3. 当两个副本销毁成功后,通知新副本集,再新增2个新版本的pod,使副本总数达到13,一切正常。

    只要销毁成功,新副本集就会创造新的pod,一直循环,直到旧的副本集pod数量为0。
    滚动升级一个服务,实际就是创建一个新的RS,然后逐渐将新RS中副本数增加到理想状态,将旧RS中的副本数减小到0的复合操作; 无论理想还是不理想,k8s最终都会使应用程序全部更新到期望状态,都会始终保持最大的副本总数和可用副本总数的不变性! ! !

5、总结

本篇详解了k8s滚动更新机制,并通过实战演示了微服务的滚动更新,当然还可以加入健康检查历史版次回滚,大家可以下去自己实践,在实战中学习和进步!

如果觉得我的文章对您有用,请点赞。您的支持将鼓励我继续创作!

1

添加新评论0 条评论

Ctrl+Enter 发表

关于TWT  使用指南  社区专家合作  厂商入驻社区  企业招聘  投诉建议  版权与免责声明  联系我们
© 2019  talkwithtrend — talk with trend,talk with technologist 京ICP备09031017号-30