K8S原来如此简单（三）Pod+Deployment

chester技术分享 2022-03-26

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k8s视频课程

上篇我们已经安装好k8s1.23集群，现在我们开始使用k8s部署我们的项目

Pod

Pod 是一组容器集合，是可以在 Kubernetes 中创建和管理的、最小的可部署的计算单元。这些容器共享存储、网络。

准备Demo

我们要实现多容器Pod所以准备两个WebAPI项目

新建一个webapi，命名为oneapi，里面新增TestController，新增两个api，一个是返回当前pod的ip，另一个是模拟高cpu操作

[ApiController]
[Route("[controller]")]
public class TestController : ControllerBase
{
    private readonly ILogger<TestController> _logger;

    public TestController(ILogger<TestController> logger)
    {
        _logger = logger;
    }

    [HttpGet]
    public string Get()
    {
        var ip = System.Net.NetworkInformation.NetworkInterface.GetAllNetworkInterfaces().Select(p => p.GetIPProperties()).SelectMany(p => p.UnicastAddresses)
            .Where(p => p.Address.AddressFamily == System.Net.Sockets.AddressFamily.InterNetwork && !System.Net.IPAddress.IsLoopback(p.Address))
            .FirstOrDefault()?.Address.ToString();
        return "ip is " + ip;
    }

    [HttpGet("highcpu")]
    public string HighCpu(int minutes)
    {
        var now = DateTime.Now;
        while (DateTime.Now - now <= TimeSpan.FromMinutes(minutes))
        {
            _logger.LogInformation(DateTime.Now.ToString());
        }
        return "ok";
    }
}

新建第二个webapi，命名为twoapi，里面同样新增TestController，实现一个接口，通过localhost调用oneapi的ip接口（pod内容器共享存储、网络）

[ApiController]
[Route("[controller]")]
public class TestController : ControllerBase
{
    private readonly ILogger<TestController> _logger;
    private readonly HttpClient _httpclient;
    public TestController(ILogger<TestController> logger, HttpClient httpclient)
    {
        _logger = logger;
        _httpclient = httpclient;
    }

    [HttpGet("calloneapi")]
    public async Task<string> CallOneApiAsync()
    {
        var content = await (await _httpclient.GetAsync("http://localhost:5000/test")).Content.ReadAsStringAsync();
        return "one api response is " + content;
    }
}

将这两个api打成镜像，推进阿里云镜像库

单容器Pod

我们通过以下命令即可快速地部署一个pod


kubectl run  oneapi --image=registry.cn-beijing.aliyuncs.com/chester-k8s/oneapi:latest
可通过以下命令查看pod的状态
kubectl describe pod oneapi
查看到pod的私有ip，调用oneapi的ip接口，验证是否部署成功
curl 10.244.36.66:5000/test

多容器Pod

多容器pod共享存储、网络，我们通过yaml文件来部署一个多容器的pod。
新建pod.yaml文件
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: chesterapi
spec:
  containers:
  - name: oneapi
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/chester-k8s/oneapi:latest
    ports:
    - containerPort: 5000
  - name: twoapi
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/chester-k8s/twoapi:latest
    ports:
    - containerPort: 5001
通过以下命令部署容器
kubectl apply -f pod.yaml
通过以下命令查看pod


kubectl describe pod chesterapi
通过以下调用twoapi的接口验证pod是否部署成功
curl podip:5001/test/calloneapi
验证完成，通过以下命令删除pod


kubectl delete -f pod.yaml

探针

探针用于检测pod的健康状态，探针有三种，

ExecAction
（借助容器运行时执行）
TCPSocketAction
（由 kubelet 直接检测）
HTTPGetAction
（由 kubelet 直接检测）

我们通过http探针，来检测pod的健康状态，修改pod.yaml文件，并直接kubectl apply -f pod.yaml即可验证


apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: chesterapi
spec:
  containers:
  - name: oneapi
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/chester-k8s/oneapi:latest
    ports:
    - containerPort: 5000
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /test
        port: 5000
  - name: twoapi
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/chester-k8s/twoapi:latest
    ports:
    - containerPort: 5001
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /test/calloneapi
        port: 5001

Pod状态

Pod重启策略

restartPolicy的选择值

Always：当容器失效时，由kubelet自动重启该容器。
OnFailure：当容器终止运行且退出码不为0时，由kubelet自动重启该容器。
Never：不论容器运行状态如何，kubelet都不会重启该容器。

我们通过pod.yaml的探针接口地址为一个不存在的地址，并将restartPolicy设置为Never，让其即使健康检查失败，Pod也永不重启

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: chesterapi
spec:
  restartPolicy: Never
  containers:
  - name: oneapi
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/chester-k8s/oneapi:latest
    ports:
    - containerPort: 5000
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /test1
        port: 5000
  - name: twoapi
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/chester-k8s/twoapi:latest
    ports:
    - containerPort: 5001
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /test/calloneapi1
        port: 5001

通过以下命令部署，并验证
kubectl apply -f pod.yaml
kubectl describe pod -n chesterapi

Deployemnt

说完了pod，我们来看看deployment。生产环境中基本不存在直接定义pod的方式来部署项目，更多的是通过Deployment来部署。

用途

方便管理、部署Pod
横扩应对高负载
快速程序更新与回滚

创建

首先我们创建一个文件ns.yaml来定义一个namespace

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
 name: chesterns

kubectl apply -f ns.yaml

我们通过定义以下一个deployment，实现部署三个pod，模拟负载

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: chesterdeployment
  namespace: chesterns
  labels:
    app: chesterapi
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: chesterapi
  template:
    metadata:
      labels:
        app: chesterapi
    spec:
     containers:
     - name: oneapi
       image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/chester-k8s/oneapi:latest
       ports:
       - containerPort: 5000
       livenessProbe:
         httpGet:
           path: /test
           port: 5000
     - name: twoapi
       image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/chester-k8s/twoapi:latest
       ports:
       - containerPort: 5001
       livenessProbe:
         httpGet:
           path: /test/calloneapi
           port: 5001

通过以下命令部署并调用接口
kubectl apply -f deployment.yaml  # 部署
kubectl get deployment -n chesterns   # 获取deployment
kubectl describe pod -n chesterns  # 查看pod
拿到pod的虚拟ip，开始测试
curl 10.244.36.75:5000/test
curl 10.244.36.75:5001/test/calloneapi

滚动更新（RollingUpdate）与回滚

我们可以借助k8s的滚动更新实现服务的不停机更新，k8s也为我们提供了应对异常回滚的方法，下面就开始模拟

更新镜像


kubectl set image deployment/chesterdeployment twoapi=registry.cn-beijing.aliyuncs.com/chester-k8s/oneapi:latest -n chesterns --record
查看更新状态
kubectl rollout status deployment/chesterdeployment -n chesterns
查看更新历史
kubectl rollout history deployment/chesterdeployment -n chesterns
回滚
kubectl rollout undo deployment/chesterdeployment -n chesterns
kubectl rollout undo deployment/chesterdeployment -n chesterns  --to-revision=1
滚动更新机制

启动一个新的RS与新pod
等待新的 pod 进入 Ready 状态
建立 Endpoint，将新的 pod 归入负载均衡运维
移除与老 pod 相关的 Endpoint，而且将老 pod 状态设置为 Terminating，此时将不会有新的请求到达老 pod
给老 pod 发送 SIGTERM 信号，而且等待 terminationGracePeriodSeconds 这么长的时间。(默认为 30 秒)
超过 terminationGracePeriodSeconds 等待时间直接强制 kill 进程并关闭旧的 pod

除了滚动更新，还有一种更新Recreate，这种模式会先杀掉所有正在运行的Pod，然后创建新的Pod

k8s的横向扩展

k8s通过 kubectl scale即可快速实现pod的横向扩展


kubectl scale deployment/chesterdeployment -n chesterns --replicas=10
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