Deployment 是 Kubernetes 中，最常使用的的一種工作負載(Workloads)，它以 YAML 格式描述 Pod ，提供聲明式(declarative)的設定。除了定義 Pod 的狀態，更進一步可以管理 :

• Pod 的 replica 數量
• 升級回滾的策略

Deployment 是用來編排無狀態 pod 的一種控制器資源，官方也建議應該透過 Deployment 來佈署 Pod & Replicaset，而非直接對 Pod & Replicaset 進行管理。

緣起

在說 Deployment 之前，先來了解一下發展的歷史。

在 Kubernetes 初期，是使用 ReplicationController 來控制 Pod，但後面淘汰了 它。因為剛開始定義的 ReplicationController 職責太過狹隘，僅確保【所需的 Pod 數量】和 【定義 label selector】，但並沒有負責 LivenessProbe、StartupProbe、Auto-Scale 等等功能，都由外部控制器負責。為了建立更高層級的 API ，故產生了 ReplicaSet 。

那 Deployment 和 ReplicaSet 是甚麼關係呢?

Deployment 是比 ReplicaSet 更高層的抽象，通常建議用 Deployment 來管理 Pod。而現在實際中，不建議也很少去直接使用 ReplicaSet 來部屬 Pod。

Deployment

Deployment 會生成 ReplicaSet，而接下來 ReplicaSet 會建立 Pod 。其分別的名稱形式會是 :

• ReplicaSet: [DEPLOYMENT-NAME]-[POD-TEMPLATE-HASH-VALUE]
• Pod: [DEPLOYMENT-NAME]-[POD-TEMPLATE-HASH-VALUE]-[UNIQUE-ID]

同時 Deployment 會把 pod-template-hash 標籤，加入至每個建立並管理的 ReplicaSet ；而 ReplicaSet 也同時和會把 pod-template-hash 標籤，加入到每個 Pods 中。更具體的說， pod-template-hash 標籤的值，是透過 PodTemplate 進行雜湊得到的，且會被加到的標籤位置，如下範例 :

# kubectl get deployment
NAME               DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   3         3         3            0           15s

# kubectl get rs
NAME                          DESIRED   CURRENT   READY     AGE
nginx-deployment-67594d6bf6   3         3         3         9m

# kubectl describe rs/nginx-deployment-67594d6bf6

....(略)
Pod Template:
  Labels: app=nginx
          pod-template-hash=2315082692
....(略)

# kubectl get pod --show-labels
NAME                                READY     STATUS    RESTARTS   AGE       LABELS
nginx-deployment-67594d6bf6-22nrx   1/1       Running   0          12s       app=nginx,pod-template-hash=2315082692
nginx-deployment-67594d6bf6-ccx87   1/1       Running   0          12s       app=nginx,pod-template-hash=2315082692
nginx-deployment-67594d6bf6-rkztl   1/1       Running   0          12s       app=nginx,pod-template-hash=2315082692

承上說明，我們可以看到標籤位置:

• ReplicaSet 是在 label selector
• Pod 是在 template label

該標籤有一些作用 :

• 可確保 Deployment 管理的子 ReplicaSets 不重複。

• 利用 Pod 的 label 標上的 pod-template-hash 值，就可以確認哪些 Pod 是屬於同一組的

ReplicaSet 的主要功能是會確保 Pod 數量符合 YAML 指定的數字。然後會依據一些策略，新 ReplicaSet 會逐步更新成新的 Pod，而舊 ReplicaSet 會逐步減少 Pod ，直到 Pod 數量穩定。注意，這時候並不會刪除老的 ReplicaSet，系統會將其保存下來，以備回滾使用。

高階功能及用途

• 滾動更新 : 如果在更新過程中，新版本 Pod 有問題，那麼滾動更新就會停止。

  由於應用本身還有舊版本的 Pod 在線，所以滾動更新停止並不會對服務造成太大的影響，這時候就可以查看 log 找 Pod 錯誤原因了。

• 回滾操作：升版過程中發現問題時，可以回滾到之前的版本，以保證 app 的可用性。

  Deployment 會有 ReplicaSet 的版本紀錄，故可以使用舊的 ReplicaSet 把 app 的版本退回舊的穩定狀態

• Deployment 可以設定在任何時間區間內，只有指定比例的 Pod 處於離線狀態

• Deployment 可以設定在任何時間區間內，只有指定比例的 Pod 被創建，這個比例默認是 DESIRED 的 25%

Deployment YAML

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment # deployment name
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels: # 必須要與下面的 pod label 有相符合
      app: nginx  # replicaset 設定會套用在有 app=nginx 標籤的 pod 上
  template: # 以下為 pod 的定義
    metadata:
      labels:
        app: nginx # 設定給 pod 的 label 資訊
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

參考資料

• [Kubernetes] Deployment Overview
• Kubernetes 工作負載管理
• 详解 Kubernetes Deployment 的实现原理