Basic - Creating a Deployment

什麼是 Deployment

在 Kubernetes 中，Deployment 是一種高層次的 API 資源，用於管理應用程式的部署和擴展。它提供了一種聲明式的方法來定義應用程式的所需狀態，並由 Kubernetes 控制平面自動執行所需的更改，確保集群中的實際狀態匹配所需狀態。

Deployment 的核心功能

管理 Pod 的生命週期
- Deployment 會管理基於 Pod 的應用程式，確保指定數量的 Pod 副本運行，並監控其健康狀態。
滾動更新與回滾
- 滾動更新：允許逐步更新應用程式，無需停機。
- 回滾：如果更新失敗，可以快速恢復到之前的穩定版本。
自動化擴展與縮減
- Deployment 支援透過 Horizontal Pod Autoscaler (HPA) 自動調整 Pod 的數量。
容錯恢復
- 如果某些 Pod 發生故障，Deployment 會自動重新創建或替換，確保應用程式的穩定運行。

實作一個 Deployment

定義並製作一個 Deployment

我們定義兩個 deployment，為了要讓這兩個 Pod 的版本個別擁有一個 Replica Set，這一就能自由實現自動縮放

deployment.yaml
# 定義第一個 Deployment，用於管理版本 v1 的應用
apiVersion: apps/v1 # API 版本，Deployment 使用的是 apps/v1 版本。
kind: Deployment # 資源類型為 Deployment，用於部署和管理 Pod。
metadata:
  name: v1-deployment # Deployment 的名稱，唯一標識該資源。
  labels:
    type: demo-v1 # 自定義標籤，用於標識此 Deployment 為 demo-v1 類型。
spec:
  replicas: 3 # 需要運行的 Pod 副本數量，設為 3。
  selector: # 定義 Deployment 如何選擇管理的 Pod。
    matchLabels:
      type: demo-v1 # 匹配具有 `type: demo-v1` 標籤的 Pod。
  template: # Pod 的模板，用於創建 Pod。
    metadata:
      labels:
        type: demo-v1 # Pod 的標籤，需與 selector 的條件一致。
    spec:
      containers: # 定義 Pod 中的容器。
        - name: v1 # 容器名稱，標識為 "v1"。
          image: hello-world:v1.0.0 # 容器使用的映像，版本為 v1.0.0。
          ports:
            - containerPort: 8080 # 定義容器內部開放的服務端口。
---
# 定義第二個 Deployment，用於管理版本 v2 的應用
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: v2-deployment # Deployment 的名稱，唯一標識該資源。
  labels:
    type: demo-v2 # 自定義標籤，用於標識此 Deployment 為 demo-v2 類型。
spec:
  replicas: 2 # 需要運行的 Pod 副本數量，設為 2。
  selector:
    matchLabels:
      type: demo-v2 # 匹配具有 `type: demo-v2` 標籤的 Pod。
  template:
    metadata:
      labels:
        type: demo-v2 # Pod 的標籤，需與 selector 的條件一致。
    spec:
      containers:
        - name: v2 # 容器名稱，標識為 "v2"。
          image: hello-world:v2.0.0 # 容器使用的映像，版本為 v2.0.0。
          ports:
            - containerPort: 8080

透過 kubectl 來執行他

kubectl.exe apply -f deployment.yaml
---

deployment.apps/v1-deployment created
deployment.apps/v2-deployment created

我們可以透過指令或是 dashboard 看見他們成功被創立，而且 pod 數量 v1 是 3 個，v2 是 2 個

kubectl.exe get all
---

NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/v1-deployment-76f7b58999-544kx   1/1     Running   0          39s
pod/v1-deployment-76f7b58999-plxqm   1/1     Running   0          39s
pod/v1-deployment-76f7b58999-w9qsf   1/1     Running   0          39s
pod/v2-deployment-96fc9cb46-7h4f7    1/1     Running   0          39s
pod/v2-deployment-96fc9cb46-jjzpw    1/1     Running   0          39s

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
service/kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1    <none>        443/TCP   86d

NAME                            READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/v1-deployment   3/3     3            3           39s
deployment.apps/v2-deployment   2/2     2            2           39s

NAME                                       DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/v1-deployment-76f7b58999   3         3         3       39s
replicaset.apps/v2-deployment-96fc9cb46    2         2         2       39s

hello-world-deployments

更新 Deployment 實現水平擴展

我們可以透過更改 yaml 檔裡面的 replicas 數量來實現擴展，kubenetes 會自動幫我們調整

deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: v1-deployment
  labels:
    type: demo-v1
spec:
  # 我們可以將Pod Replicas設定為2
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      type: demo-v1
  template:
    metadata:
      labels:
        type: demo-v1
    spec:
      containers:
      - name: v1
        image: hello-world:v1.0.0
        ports:
        - containerPort: 8080
---
...V2沒有更動省略...

透過指令執行他，我們可以觀察到只有 v1 有改變

kubectl.exe apply -f deployment.yaml
---

deployment.apps/v1-deployment configured
deployment.apps/v2-deployment unchanged

透過 rollout status 我們可以查看 deployment 資源管理的狀態，如果設定錯誤或是更新失敗，狀態將會等待直到 timeout

kubectl.exe rollout status deployment v1-deployment
---

deployment "v1-deployment" successfully rolled out

另外我們也可以透過指令來修改 replicas 的數量

kubectl.exe scale deployment v1-deployment --replicas 2
---

deployment.apps/v1-deployment scaled

從指令和 dashboard 都可以看出 v1 只剩下兩個 pod

kubectl.exe get all
---

NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/v1-deployment-76f7b58999-544kx   1/1     Running   0          20m
pod/v1-deployment-76f7b58999-plxqm   1/1     Running   0          20m
pod/v2-deployment-96fc9cb46-7h4f7    1/1     Running   0          20m
pod/v2-deployment-96fc9cb46-jjzpw    1/1     Running   0          20m

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
service/kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1    <none>        443/TCP   86d

NAME                            READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/v1-deployment   2/2     2            2           20m
deployment.apps/v2-deployment   2/2     2            2           20m

NAME                                       DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/v1-deployment-76f7b58999   2         2         2       20m
replicaset.apps/v2-deployment-96fc9cb46    2         2         2       20m

hello-world-v1-deployments-scale

使用 Rollout 來查看裡使版本並回滾

首先，只有在 spec.template 更改時才能被記住，我們可以在 yaml 中增加 annotations 來說明這次修改的原因，或是事後透過指令增加 annotation

deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: v1-deployment
  labels:
    type: demo-v1
  # 手動添加描述本次變更的原因
  annotations:
    kubernetes.io/change-cause: "Scaled replicas to 2"
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      type: demo-v1
  template:
    metadata:
      labels:
        type: demo-v1
    spec:
      containers:
      - name: v1
        image: hello-world:v1.0.0
        ports:
        - containerPort: 8080
---
...V2沒有更動省略...

kubectl annotate deployment v1-deployment kubernetes.io/change-cause="Scaled replicas to 2"
---

deployment.apps/v1-deployment
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         Scaled replicas to 2

透過指令查看紀錄的原因

kubectl.exe rollout history deployment v1-deployment
---

deployment.apps/v1-deployment
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         Scaled replicas to 2

在上一篇的 pod 之中再多包版一個 image，叫做 V1.0.1，內容不用更改

docker build -t hello-world:v1.0.1 --build-arg VERSION=v1 .
---

[+] Building 2.8s (15/15) FINISHED
 => [internal] load build definition from dockerfile                                                                                                                      0.0s
 ...中間省略...
 => => naming to docker.io/library/hello-world:v1.0.1

修改 yaml，讓版本從 v1.0.0 升版到 v1.0.1

deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: v1-deployment
  labels:
    type: demo-v1
  annotations:
    # 修改註解
    kubernetes.io/change-cause: "Updated image to hello-world:v1.0.1"
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      type: demo-v1
  template:
    metadata:
      labels:
        type: demo-v1
    spec:
      containers:
      - name: v1
        # 升版到v1.0.1
        image: hello-world:v1.0.1
        ports:
        - containerPort: 8080
---
...V2沒有更動省略...

執行 kubectl 指令來執行他

kubectl.exe apply -f deployment.yaml
---

deployment.apps/v1-deployment configured
deployment.apps/v2-deployment unchanged

查看歷史紀錄就能看到不同的版本產生出來

kubectl.exe rollout history deployment v1-deployment
---

deployment.apps/v1-deployment
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         Scaled replicas to 2
2         Updated image to hello-world:v1.0.1

我們也能透過指令查看版本號的詳細資訊，透過--revision=要查看的版本號

kubectl.exe rollout history deployment v1-deployment --revision=2
---

deployment.apps/v1-deployment with revision #2
Pod Template:
  Labels:       pod-template-hash=c79c7bdd6
        type=demo-v1
  Annotations:  kubernetes.io/change-cause: Updated image to hello-world:v1.0.1
  Containers:
   v1:
    Image:      hello-world:v1.0.1
    Port:       8080/TCP
    Host Port:  0/TCP
    Environment:        <none>
    Mounts:     <none>
  Volumes:      <none>

此時我們想要回滾到 v1.0.0 這個版本，我們可以透過指令直接回去，加上--to-revision=版本號，可以指定回滾的版本號，沒有加就回上一個

kubectl.exe rollout undo deployment v1-deployment
---

deployment.apps/v1-deployment rolled back

查看版本號是不是回到 V1.0.0，如果是的話就恭喜你成功囉~

kubectl.exe describe deployments.apps v1-deployment
---

Name:                   v1-deployment
...中間省略...
Pod Template:
  Labels:  type=demo-v1
  Containers:
   v1:
    Image:        hello-world:v1.0.0
    Port:         8080/TCP
    Host Port:    0/TCP
    Environment:  <none>
    Mounts:       <none>
  Volumes:        <none>
...後面省略...

什麼是 Deployment​

Deployment 的核心功能​

實作一個 Deployment​

定義並製作一個 Deployment​

更新 Deployment 實現水平擴展​

使用 Rollout 來查看裡使版本並回滾​

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