K8s学习笔记(十) Deployment 副本控制器
在 Kubernetes 中，Deployment 是一种声明式的工作负载资源，用于管理 Pod 和 ReplicaSet（副本集），并提供 Pod 的创建、更新、回滚等全生命周期管理能力。它的核心功能之一是通过 ReplicaSet（新一代 “副本控制器”）确保集群中始终运行指定数量的 Pod 副本，因此常被称为 “高级副本控制器”。
Deployment 与副本控制器的关系
Kubernetes 中负责维持 Pod 副本数量的 “副本控制器” 经历了两个阶段：
- Replication Controller（RC，旧版）：最早的副本控制器，通过标签选择器管理 Pod，确保副本数量与期望一致。
- ReplicaSet（RS，新版）：替代 RC 的新一代副本控制器，功能与 RC 类似，但支持更灵活的标签选择器（如集合式选择器），是 Deployment 的 “底层执行者”。
Deployment 并不直接管理 Pod，而是通过管理 ReplicaSet 来间接控制 Pod：
- 用户定义 Deployment 的 “期望状态”（如副本数、Pod 模板、更新策略等）；
- Deployment 自动创建 / 更新 ReplicaSet，由 ReplicaSet 负责维持 Pod 的实际副本数与期望一致（如 Pod 故障时自动重建）。
Deployment 的核心功能
- 确保副本数量：通过 ReplicaSet 保证集群中始终运行指定数量的 Pod（
replicas字段），例如指定 3 个副本时，若某个 Pod 因节点故障终止，ReplicaSet 会立即新建一个 Pod 补充。 - 声明式更新 Pod：支持通过修改 Deployment 的 Pod 模板（如镜像版本）实现 Pod 的滚动更新，避免服务中断。例如：
- 当更新镜像时，Deployment 会创建一个新的 ReplicaSet，逐步替换旧 ReplicaSet 中的 Pod（默认每次替换 25% 的旧 Pod）；
- 若更新失败，可快速回滚到之前的版本。
- 版本管理与回滚：Deployment 会记录每一次更新的历史版本（通过 ReplicaSet 的版本区分），支持查看历史记录并回滚到任意版本。
- 自愈能力：当 Pod 所在节点故障、Pod 被意外删除或健康检查失败时，ReplicaSet 会自动重建 Pod，确保服务可用性。
Deployment 的基本使用
1. 创建 Deployment
通过 YAML 配置文件定义 Deployment，示例如下（nginx-deployment.yaml）：
apiVersion: apps/v1 # API版本（Deployment属于apps组）
kind: Deployment # 资源类型
metadata:name: nginx-deploy # Deployment名称
spec:replicas: 3 # 期望副本数（核心的副本控制参数）selector:matchLabels: # 标签选择器（关联被管理的Pod）app: nginxtemplate: # Pod模板（定义Pod的规格）metadata:labels:app: nginx # 与selector.matchLabels一致spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.21 # 容器镜像ports:- containerPort: 80strategy: # 更新策略（可选，默认RollingUpdate）type: RollingUpdaterollingUpdate:maxSurge: 1 # 最多可超出期望副本数的数量（或百分比）maxUnavailable: 0 # 更新过程中最多不可用的副本数（或百分比）
创建命令：
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
2. 查看 Deployment 与副本状态
# 查看Deployment
kubectl get deployments
# 输出示例：NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
# nginx-deploy 3/3 3 3 5m# 查看关联的ReplicaSet（名称格式：<deployment-name>-<随机字符串>）
kubectl get replicasets
# 输出示例：NAME DESIRED CURRENT READY AGE
# nginx-deploy-7f89d65b9 3 3 3 5m# 查看Pod（标签会包含app:nginx，与Deployment的selector匹配）
kubectl get pods --show-labels
3. 调整副本数量（动态扩缩容）
-
临时调整：
kubectl scale deployment nginx-deploy --replicas=5 -
永久调整：修改 YAML 文件的
replicas字段后执行kubectl apply -f <file>。
4. 更新 Pod（如升级镜像）
修改 Deployment 的 Pod 模板（如镜像版本），触发滚动更新：
# 直接更新镜像
kubectl set image deployment/nginx-deploy nginx=nginx:1.23# 或修改YAML后apply
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml # 假设已将image改为1.23
更新过程中，Deployment 会创建新的 ReplicaSet（如nginx-deploy-6b78c9d），逐步替换旧 ReplicaSet 的 Pod，确保服务不中断。
5. 查看更新历史与回滚
# 查看更新历史（每个版本对应一个ReplicaSet）
kubectl rollout history deployment nginx-deploy# 回滚到上一个版本
kubectl rollout undo deployment nginx-deploy# 回滚到指定版本（通过history中的REVISION指定）
kubectl rollout undo deployment nginx-deploy --to-revision=2
Deployment vs ReplicaSet vs Replication Controller
| 特性 | Deployment | ReplicaSet | Replication Controller（RC） |
|---|---|---|---|
| 核心功能 | 管理 ReplicaSet，支持更新 / 回滚 | 维持 Pod 副本数量 | 维持 Pod 副本数量 |
| 标签选择器 | 支持集合式选择器 | 支持集合式选择器 | 仅支持等式选择器 |
| 更新策略 | 内置滚动更新、重建策略 | 无（需手动管理） | 无（需手动管理） |
| 版本管理 | 支持历史记录与回滚 | 不支持 | 不支持 |
| 推荐使用场景 | 生产环境的 Pod 全生命周期管理 | 作为 Deployment 的底层组件，不直接使用 | 已淘汰，不推荐使用 |
总结
Deployment 是 Kubernetes 中推荐的 Pod 管理方式，它通过 ReplicaSet 实现副本数量的自动维持（副本控制），同时提供声明式更新、版本回滚等高级功能，确保服务的高可用性和可维护性。相比直接使用 ReplicaSet 或 RC，Deployment 更适合生产环境中需要频繁更新和稳定运行的业务场景。