Docker & Kubenetes 系列四：集群，扩容，升级，回滚
dumarkee 2020-05-19
本篇将会讲解应用部署到Kubenetes集群，集群副本集查看，集群自愈能力演示，集群扩容，滚动升级，以及回滚。
本篇是Docker&Kubenetes系列的第四篇，在前面的篇幅中，我们向Kubenetes中部署了单个应用实例。如果单个节点故障了，那么服务就不可用了，这在实际环境中是不能接受的。在实际的正式环境中，我们不仅要避免单点，还要根据负载变化动态的调整节点数量。为了实现这个目的，我们可以借助于Kubenetes的Deployment，Deployment可以创建指定数量的Pod，并有自愈能力，还能完成升级更新及回滚操作。
向Kubenetes中部署一个3节点的集群
和之前介绍的一样部署集群也由过yml配置文件开始的，本例我们依然使用前面篇幅中创建的docker镜像来部署集群。Deployment配置文件内容如下，这个配置文件是从Kubenetes官网复制的，手写yml文件太容易出错了，yml格式挺烦的。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: my-first-demo-dep
labels:
app: my-first-demo
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: my-first-demo
template:
metadata:
labels:
app: my-first-demo
spec:
containers:
- name: my-first-demo
image: hellodm/my-first-demo:v1.0
ports:
- containerPort: 80配置文件中，replicas=3表示要启动3个副本，使用的镜像是hellodm/my-first-demo:v1.0。配置完了之后，我们来启动集群，命令如下：
$ kubectl create -f dep.yml deployment.apps/my-first-demo-dep created
我们来看查看副本集情况：
$ kubectl get rs NAME DESIRED CURRENT READY AGE my-first-demo-dep-5647fd55f 3 3 3 3m15s
在查看一下pod：
$ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE my-first-demo-dep-5647fd55f-4wzxs 1/1 Running 0 22s my-first-demo-dep-5647fd55f-c9lwx 1/1 Running 0 22s my-first-demo-dep-5647fd55f-nnwt6 1/1 Running 0 22s
暴露集群，使得我们可以在访问集群内部的应用。
$ kubectl apply -f svc.yml service/my-first-demo-svc created
访问：
$ curl ‘http://localhost:30000/‘ <h1>Hello world! <h1>
OK，成功了。
Kubenetes 扩容演示
上面我们部署了3个节点的集群，假设现在3个节点已经有点吃力了，我们准备扩展到4个节点。编辑上面的Deployment文件，修改的地方如下：
spec: replicas: 4
其他的不变，只是replicas为4了。重新启动一下看看：
$ kubectl apply -f dep.yml --record=true deployment.apps/my-first-demo-dep configured
看下副本集，如下，变成4个了。
$ kubectl get rs NAME DESIRED CURRENT READY AGE my-first-demo-dep-5647fd55f 4 4 4 10h
检查Kubenetes集群的自愈性
我们来删掉2个Pod,模拟宕机情况，执行kubectl delete pod命令，如下：
$ kubectl delete pod my-first-demo-dep-5647fd55f-4wzxs my-first-demo-dep-5647fd55f-c9lwx
立马查看Pod是否恢复：
$ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE my-first-demo-dep-5647fd55f-bxpn7 1/1 Running 0 25s my-first-demo-dep-5647fd55f-nnwt6 1/1 Running 0 5m8s my-first-demo-dep-5647fd55f-vwxgz 1/1 Running 0 25s
可以看到还是3台，从NAME和AGE可以看出，多了两个新的。OK，至此，我们演示了扩容和自愈性。
Kubenetes滚动升级
为了演示滚动升级，我们先制作v2.0版本的镜像，修改index的内容为：
<h1>Hello worldls , this is Version 2.</h1>
这里我故意拼错了一个单词，别急，后面有妙用。下面我们来
制作v2.0的镜像：
$ docker build . -t my-frist-demo:v2.0 Sending build context to Docker daemon 6.144kB Step 1/2 : FROM nginx ---> 602e111c06b6 Step 2/2 : COPY index.html /usr/share/nginx/html ---> 7484909c0df2 Successfully built 7484909c0df2 Successfully tagged my-frist-demo:v2.0
发布镜像：
$ docker tag my-frist-demo:v2.0 hellodm/my-first-demo:v2.0 $ docker push hellodm/my-first-demo:v2.0 The push refers to repository [docker.io/hellodm/my-first-demo] a3e37d09f192: Preparing b3003aac411c: Preparing 216cf33c0a28: Preparing c2adabaecedb: Layer already exists denied: requested access to the resource is denied
修改deployment的配置文件，改用v2.0的镜像，如下：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: my-first-demo-dep
labels:
app: my-first-demo
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: my-first-demo
template:
metadata:
labels:
app: my-first-demo
spec:
containers:
- name: my-first-demo
image: hellodm/my-first-demo:v2.0
ports:
- containerPort: 80执行发布，这次附带了一个参数--record=true让 Kubernetes 把这行命令记到发布历史中方便后面查看。
$ kubectl apply -f dep.yml --record=true deployment.apps/my-first-demo-dep configured
赶紧查看一下pod状态如下，可以发现已经在滚动发布了，ContainerCreating状态的表示新版本的容器正在启动，Running的是新版本的已经运行起来了，Terminating的这个是老版本正在停止。
$ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE my-first-demo-dep-54596847d8-6m4n9 0/1 ContainerCreating 0 2s my-first-demo-dep-54596847d8-jrm8g 1/1 Running 0 4s my-first-demo-dep-5647fd55f-cbcrz 1/1 Running 0 56s my-first-demo-dep-5647fd55f-ll7tt 0/1 Terminating 0 56s my-first-demo-dep-5647fd55f-s8d6l 1/1 Running 0 56s
再赶快查看一下滚动发布的状态：
$ kubectl rollout status deployment my-first-demo-dep Waiting for rollout to finish: 1 old replicas are pending termination... deployment "my-first-demo-dep" successfully rolled out
如上命令所表示，随着最后一个old replicas 终止，新版本的deployment成功发布了successfully rolled out。
简直是太激动了，验证一下是不是3个pod，如下，没问题，3个Running状态。
$ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE my-first-demo-dep-54596847d8-6m4n9 1/1 Running 0 36s my-first-demo-dep-54596847d8-jrm8g 1/1 Running 0 38s my-first-demo-dep-54596847d8-nqgmn 1/1 Running 0 34s
访问一下看看：
$ curl ‘http://localhost:30000/‘ <h1>Hello worldls , this is Version 2.</h1>
已经是新版本了，可惜啊，新版本有问题啊！单词拼错了，world写成了worldls，我们来赶紧回滚一下。
Kubenetes应用集群回滚
上面我们使用滚动发布，将网站升级为version2了。但是有错误，我们来查看一下发布历史：
$ kubectl rollout history deployment my-first-demo-dep deployment.extensions/my-first-demo-dep REVISION CHANGE-CAUSE 1 kubectl apply --filename=dep.yml --record=true 2 kubectl apply --filename=dep.yml --record=true
可以看到，有两个版本，我们回滚到版本1，执行如下命令：
$ kubectl rollout undo deployment my-first-demo-dep --to-revision=1 deployment.extensions/my-first-demo-dep rolled back
查看回滚过程状态：
$ kubectl rollout status deployment my-first-demo-dep Waiting for deployment "my-first-demo-dep" rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated... Waiting for deployment "my-first-demo-dep" rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated... Waiting for deployment "my-first-demo-dep" rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated... Waiting for deployment "my-first-demo-dep" rollout to finish: 1 old replicas are pending termination... Waiting for deployment "my-first-demo-dep" rollout to finish: 1 old replicas are pending termination... deployment "my-first-demo-dep" successfully rolled out
上面的日志显示了完整的回滚过程，看到最后一行successfully rolled out输出的时候，说明回滚完成了。这时候响应的应该就是 Hello world!,我们来验证一下回滚效果：
$ curl ‘http://localhost:30000/‘ <h1>Hello world! <h1>
OK，成功了，回滚到了没有错误的原始版本。
总结
本篇演示了Kubenetes集群发布，集群副本集查看，集群自愈能力演示，集群扩容，滚动升级，以及回滚。然而这一切来得是如此的简单，我们只需要修改一下配置，执行一个命令，剩下的工作Kubenetes都帮我们做了。当我在回顾我几年前所在的某家公司的时候，程序升级上线都是由运维手工完成，虽然也完成了任务，但是那种原始的操作方式，在时下如果还有人用的话，那简直是不敢想象。
Docker & k8s 系列一：快速上手docker
Docker & k8s 系列二：本机k8s环境搭建
Docker & k8s 系列三：在k8s中部署单个服务实例
