Deployments verstehen

Willkommen! In Kubernetes bedeutet die Verwaltung von Anwendungen auch die Verwaltung ihrer Pods. Doch die direkte Verwaltung einzelner Pods oder sogar von ReplicaSets kann komplex werden.

Ein Deployment ist ein übergeordnetes Objekt, das die Verwaltung zustandsloser Anwendungen vereinfacht. Stellen Sie es sich als Verwaltungseinheit Ihrer Anwendung vor.

• Es definiert den gewünschten Zustand Ihrer Anwendung.
• Es stellt sicher, dass dieser Zustand erhalten bleibt, selbst wenn Pods ausfallen.
• Es automatisiert Updates und Rollbacks.

Deployments bieten wichtige Vorteile für den zuverlässigen Betrieb von Anwendungen in Kubernetes:

• Automatisierte Verwaltung: Sie übernehmen die Erstellung, Skalierung und Löschung von Pods.
• Selbstheilung: Wenn ein Pod abstürzt, ersetzt ihn das Deployment automatisch, um die gewünschte Anzahl von Replikaten beizubehalten.
• Deklarative Updates: Sie beschreiben den gewünschten neuen Zustand, und das Deployment ermittelt, wie dieser erreicht wird (beispielsweise durch das schrittweise Ausrollen neuer Versionen).

Deployments sind die empfohlene Methode zur Verwaltung zustandsloser Anwendungen.

Im Kern verwaltet ein Deployment ReplicaSets. Die Aufgabe eines ReplicaSets besteht darin, jederzeit eine festgelegte Anzahl von Pod-Replikaten auszuführen.

Ein Deployment verwendet ReplicaSets also, um sein Ziel zu erreichen: Es stellt sicher, dass Ihre Anwendung gemäß Ihrer Definition über die richtige Anzahl fehlerfreier Pods verfügt.

Diese Abstraktion erleichtert es erheblich, den Lebenszyklus Ihrer Anwendung zu definieren und zu verwalten.

Wie die meisten Kubernetes-Objekte werden Deployments mithilfe von YAML definiert. Typischerweise finden Sie darin die folgenden wichtigen Bereiche:

• apiVersion und kind: Identifizieren den Objekttyp (Deployment).
• metadata: Name, Labels usw. des Deployments selbst.
• spec: Die zentrale Definition einschließlich:
• replicas: Die gewünschte Anzahl von Pods.
• selector: Gibt an, wie das Deployment die von ihm verwalteten Pods findet.
• template: Die Vorlage für die zu erstellenden Pods.

Das Feld template innerhalb von spec eines Deployments ist äußerst wichtig. Im Wesentlichen handelt es sich um eine vollständige Pod-Definition.

Alle von diesem Deployment erstellten Pods verwenden diese Vorlage. Das bedeutet, dass Sie Folgendes definieren:

• Die zu verwendenden Container-Images.
• Freizugebende Ports.
• Umgebungsvariablen.
• Ressourcenanforderungen und -limits.
• Und vieles mehr!

Änderungen an dieser Vorlage lösen Updates Ihrer Anwendung aus.

Definieren wir ein Deployment für einen einfachen Nginx-Webserver. Wir möchten drei Replikate ausführen.

Beachten Sie, dass selector.matchLabels mit template.metadata.labels übereinstimmen muss. Dadurch wird dem Deployment mitgeteilt, welche Pods ihm gehören.

Um dieses Deployment in Ihrem Kubernetes-Cluster (z. B. Minikube) zu erstellen, verwenden Sie den Befehl kubectl apply. Speichern Sie das obige YAML als nginx-deployment.yaml.

kubectl erstellt das Deployment-Objekt. Der Deployment-Controller erkennt dieses Objekt und wird aktiv: Er erstellt ein ReplicaSet, das anschließend die drei Nginx-Pods erstellt.

Nach der Anwendung können Sie den Status Ihres Deployments und der von ihm verwalteten Pods überprüfen:

• kubectl get deployments: Zeigt Ihr Deployment an.
• kubectl get replicasets: Zeigt das vom Deployment erstellte ReplicaSet an.
• kubectl get pods -l app=nginx: Zeigt die vom Deployment verwalteten Pods an (über dessen Label-Selektor).
• kubectl describe deployment my-nginx-deployment: Liefert detaillierte Informationen über das Deployment, einschließlich Ereignissen.

Eine der leistungsfähigsten Funktionen von Deployments ist ihre Fähigkeit, den gewünschten Zustand aufrechtzuerhalten. Wenn Sie replicas: 3 definiert haben, stellt das Deployment sicher, dass immer drei Pods ausgeführt werden.

Versuchen Sie, einen der Nginx-Pods manuell zu löschen (kubectl delete pod <pod-name>). Sie werden sehen, dass das Deployment schnell einen neuen Pod als Ersatz erstellt. Das ist Selbstheilung in Aktion.

Für welche Art von Anwendung wird ein Deployment hauptsächlich verwendet?

Sehr gut! Sie haben Ihre ersten Schritte mit Kubernetes-Deployments gemacht.

• Deployments sind übergeordnete Objekte zur Verwaltung zustandsloser Anwendungen.
• Sie automatisieren die Erstellung, Skalierung und Selbstheilung von Pods, indem sie ReplicaSets verwalten.
• Sie definieren ein Deployment mithilfe eines YAML-Manifests und geben dabei die gewünschte Anzahl von replicas sowie eine template für die Pods an.
• kubectl apply erstellt das Deployment, während kubectl get/describe Sie bei der Überwachung unterstützt.

Als Nächstes sehen wir uns ReplicaSets genauer an und untersuchen, wie sie die gewünschte Anzahl von Pods garantieren.