如何在Kubernetes中部署应用程序

Kubernetes是最流行的自动化平台之一，用于在主机或节点群上部署、扩展和操作应用容器。

本文将讨论Kubernetes中的一个核心对象：部署（Deployment）。目标是了解它的行为以及如何创建、更新和删除它。

什么是部署（Deployment）？

部署（Deployment）是用于启动Pod的对象之一。Kubernetes最佳实践鼓励使用部署来管理无状态应用程序。如果没有部署，您将需要手动创建、更新和删除多个Pod，这对于许多Pod来说将是繁琐且不可行的。

部署不仅声明了一个单一对象，该对象不仅创建Pod，还确保它们是最新的并且正在运行。您还可以使用Kubernetes上的部署轻松自动扩展应用程序。因此，部署用于扩展、部署和回滚Pod中应用程序的版本。

部署还告诉Kubernetes我们要运行多少个Pod的副本，Kubernetes会处理剩下的事情。当创建一个部署时，关联的控制器将根据您的配置创建一个副本集。与副本集关联的控制器将根据副本集的配置创建一系列Pod。

使用部署而不是直接创建副本集的优势包括：

• 对象历史记录：对象的每个更改（通过“应用”或“编辑”）都会创建先前版本的备份。
• 部署和回滚管理：可以与前一点连接来回退配置。

创建部署（Deployment）

有两种方法可以使用来创建Kubernetes部署：

命令式方法

Kubernetes的API允许更直接和命令式的方法，而无需配置文件或YAML格式的清单。在这种方法中，我们只需要说明我们想要做什么，Kubernetes将负责定义必须完成以实现预期结果的工作。

要使用命令式方法，只需使用以下命令：

kubectl create deployment nginx-deployment --image nginx --port=80

声明式方法

在这种方法中，您必须声明一切，当您使用此代码时，Kubernetes只会读取您的定义并按照所呈现或声明的方式创建。

要使用声明式部署，您需要创建一个YAML文件。

名为new_deployment.yaml的部署的YAML文件：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  # Specifies the number of Pod Copies
  replicas: 3
  # Selects the Pod to be managed by the deployment
  selector:
    # Matches the defined labels
    matchLabels:
      deploy: example
  template:
    metadata:
      # Specifies the labels on the Pod.
      labels:
        deploy: example
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.20.2 

在这个YAML文件中，在定义Kubernetes API版本、要创建的对象类型和部署名称之后，是spec部分。在该部分中，首先定义了replicas关键字，它表示部署必须保持活动的Pod实例的数量。

使用选择器标签来标识部署中的Pod。为此，您可以使用deploy标签，它告诉所有匹配这些标签的Pod都被分组在部署中。

之后，您有模板对象，在其中在部署规范中有一个Pod模型。当部署创建Pod时，它使用此模板来创建它们。普通Pod的规范可以在模板键下找到。

使用此部署，Nginx镜像将被部署到Pods中。此外，您还必须对此点格外小心，Pod是Kubernetes中的可伸缩性单元，因此如果将多个容器放在同一个Pod中，您必须考虑要使用的模式。

接下来，应用new_deployment.yaml Yaml文件，使用以下命令：

kubectl apply -f new_deployment.yaml

几秒钟后，您可以使用以下命令获取部署状态：

kubectl get all

检索和更新部署

请注意，您已经创建了Pods、部署和一个Replicaset。因此，部署始终会创建并管理一个Replicaset。现在，您可以使用以下命令描述部署：

kubectl describe deployment nginx-deployment 

现在，您已经完整描述了部署。它突出显示了当更新被定义为RollingUpdate时创建/重建Pod的策略。

RollingUpdate策略允许有序地将应用程序的一个版本迁移到较新版本。这是Kubernetes中使用的默认策略。

除此之外，我们还有以下策略：

• Recreate：终止当前正在运行的Pod实例并以新版本“重新创建”它们；
• Blue/Green：该策略创建了两个独立但完全相同的环境。在蓝色环境中，应用程序按原样运行，而在绿色环境中，应用程序按照将来将要运行的方式运行；

• Canary：一种部署策略，其中一部分用户参与应用程序或服务的渐进式发布。

如果选择“rolling-update”，可以配置其关于所需副本数量的行为。

• maxSurge允许您指示（以百分比或绝对值）它可以在当前配置的副本数量之外创建多少个Pod。
• maxUnavailable允许您指示（以百分比或绝对值）在更新期间可以“不可用”的Pod数量，具体取决于配置的副本数量。

根据您的应用程序和自动缩放器，这些配置将允许您确保QoS或加快部署速度。

接下来，您需要将Pod缩放到10个，并将Nginx镜像标签更改为最新版本。

kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas=10

请注意，我们正在创建5个容器，而在10个Pod中，我们有5个可用的。

几秒钟后，使用以下命令：

kubectl get all

在这里，您可以看到所有Pod都已创建，容器正在运行。

删除您的部署

要删除Kubernetes部署，可以使用以下命令：

kubectl delete deploy nginx-deployment 
kubectl delete deploy new_deployment.yaml

Helm：简化部署

当您想要部署一个使用数十甚至数百个Kubernetes资源的复杂应用程序时，kubectl工具变得不再适用，这就是为什么开发了Helm工具。Helm是Kubernetes的软件包管理器，构建在kubectl上，并简化了应用程序部署。

在Helm词汇表中，一个应用程序称为一个发布。它与一个chart相关联，即一组以YAML格式包含全局变量和描述Kubernetes资源的模板的配置文件。

结论

部署是一个重要的Kubernetes对象。由于伟大的力量意味着伟大的责任，当配置它时，您必须小心，否则可能会出现意外行为。要进一步了解部署配置，请参阅Kubernetes documentation。

您还可以探索一些最好的Kubernetes tutorials，从零开始学习并成为专家。