第三周kubernetes的autoscaler、佈署及ConfigMaps

Dan · February 10, 2025
第三周kubernetes的autoscaler、佈署及ConfigMaps

第三周: kubernetes的autoscaler、佈署及ConfigMaps

延續上週介紹的pod，介紹如何種類以及如何deploy

Single Pod

由於只有單一的 Pod，因此如果後續需求增加，擴展會變得困難。此外，如果這個 Pod 停止運行，服務就會完全中斷，應對突發狀況的能力較差。

ReplicaSet

ReplicaSet 可以新增或刪除 Pods，並且在 Pods 發生故障或冗餘時進行替換。

指令

  • 用 YAML 創建容器：kubectl create -f {your.yaml}
  • 查看 Pod 資訊：kubectl describe pod {pod}
  • 查看 Pods：kubectl get pods
  • 查看 ReplicaSet：kubectl get rs
  • 指定 Pods 數量（單個 Pod 可以擴展成 3 個，如果一開始 YAML 沒有設定）：kubectl scale {replicaset-name} --replicas=3
  • 刪除 Pod，需先用 get 拿到指定 Pod：kubectl delete pod {full-pod-name}（注意：因為 ReplicaSet 設定是 3，所以刪除一個 Pod 後會自動再生出一個 Pod）
  • 同樣原理，創建 Pod 也會被限制在設定值：kubectl create pod {full pod name}

Autoscaling 自動調整大小

可以發生在不同的層級：Cluster、Node 以及 Pod level。主要有三種類型：

  • Horizontal Pod Autoscaler (HPA)：透過調整 replicas 中 Pod 的數量。
  • Vertical Pod Autoscaler (VPA)：不動數量，透過調整資源大小和速度（CPU/Memory）。
  • Cluster Autoscaler (CA)：調整 Cluster 中 Pod 的數量，新增或刪除 Pod/Node。

指令

  • kubectl autoscale deploy {image to deploy} --min=2 --max=5 --cpu-percent=50
  • 解讀：最少需要 2 個，最多 5 個，一旦 CPU 使用率達到 50% 時觸發。

部署策略

常見的部署策略有幾種：

Recreate：當有新版本時，將舊的服務停掉並啟動新的。

  • 優點：簡單且能快速更新成新版。

  • 缺點：會有整個服務停機時間。
    Rolling：在同一個服務下啟動兩個 ReplicaSet，逐步將 Pods 轉換成新版本。

  • 優點：適合需要調整負載平衡的資料。

  • 缺點：發布需要時間，不能調控流量的分布。
    Blue/Green：透過 Load Balancer 調整。

  • 優點：新版本可以立即發布給所有使用者。

  • 缺點：成本較高（需要兩份資源），需要預先測試好，對於有狀態的應用較複雜。
    Canary Strategy：先讓一小部分使用者使用新版本，沒問題後再透過 Load Balancer 全線發布。

  • 優點：可靠度高，錯誤和性能監控效果好，有問題可以快速回滾。

  • 缺點：發布較慢，使用者逐步獲得更新。
    A/B Testing (Split Testing)：透過智能 Load Balancer 調控使用者使用的版本。

  • 優點：可以同時測試多種版本，對流量分布有完全掌控。

  • 缺點：需要智能 Load Balancer，當發生問題時的調試較困難。
    Shadow：使用者正常使用，但同時也會發送請求給隱藏的 API 進行測試。

  • 優點：可以與線上表現進行測試，對使用者無影響且無停機時間。

  • 缺點：成本較高（需要額外資源），並非完全真實的使用者測試，結果可能誤導，建置複雜，需要額外監控（因為有兩個環境）。

如何部署

1.首先新增 LivenessProbe 和 ReadinessProbe 到 Deployment。

  1. 新增 Rolling Update 策略到 YAML 檔。

假設你有一個 image 已經在 container 運行，現在需要新的版本：

1.將 image 上傳到 Docker Hub：

  • Build image：docker build -t hello-kubernetes .
  • 加 Tag：docker tag hello-kubernetes upkar/hello-kubernetes:2.0

  • 推上去：docker push upkar/hello-kubernetes:2.0
    2.更新：

  • kubectl set image deployments/hello-kubernetes hello-kubernetes=upkar/hello-kubernetes:2.0
    如果想要取消更新：

  • kubectl rollout undo deployments/hello-kubernetes

ConfigMaps

ConfigMaps 可以暫存或放在 YAML 檔案中，以避免重複輸入相同的設定。可以類似 key=value pair 保存資料。

方法 1：用指令：

  • kubectl create configmap my-config --from-literal=MESSAGE="hello from first configmap"

  • yaml中需要設定
    方法 2：用一個檔案先保存：

  • 在 my.properties 檔案中放入 MESSAGE=hello from the my.properties file

  • 下指令：kubectl create cm my-config --from-file=my.properties
  • yaml:
  • 讓configmap 從檔案讀取

Secrets

如果有 secret 想要保存，邏輯相同：

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