ASP.NET Core on K8S深入学习(5)Rolling Update

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ASP.NET Core on K8S深入学习(5)Rolling Update

Edison Zhou 2019-08-20 12:38:47 浏览286
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本篇已加入《.NET Core on K8S学习实践系列文章索引》,可以点击查看更多容器化技术相关系列文章。

一、什么是Rolling Update?

  为了服务升级过程中提供可持续的不中断的服务,K8S提供了Rolling Update机制,它可以使得服务近乎无缝地平滑升级,即在不停止对外服务的前提下完成应用的更新。滚动更新采用渐进的方式逐步替换旧版本Pod,如果更新不如预期,那么也可以通过回滚操作恢复到更新前的状态。

滚动更新的最大好处在于零停机,整个更新过程始终有副本在运行,从而保证了业务的连续性。

  为了实践滚动更新,我们先做一些准备工作:

  (1)准备一个ASP.NET Core WebAPI项目,具体项目代码参见这里

  项目代码里边有三个版本,如下图所示:

  他们之间的差别在于一个接口的返回JSON数据,比如V1.0版本中返回的是Version: 1.0,而V1.1版本中返回的是Version:1.1,那么V1.2版本则是返回Versioin:1.2。

    [Route("api/[controller]")]
    [ApiController]
    public class HomeController : ControllerBase
    {
        // GET api/home
        [HttpGet]
        public ActionResult<IEnumerable<string>> Get()
        {
            return new string[] {
                "Hello, welcome to EDC's demo. Version: 1.0"
            };
        }
    }

  (2)将此项目各个版本根据Dockerfile打成镜像,分别是k8s-demo:1.0,1.1,1.2

  (3)将本地镜像push到远程镜像仓库,这里我传送到了docker hub的一个公共仓库里边:

docker push edisonsaonian/k8s-demo:1.0
docker push edisonsaonian/k8s-demo:1.1
docker push edisonsaonian/k8s-demo:1.2

二、更新实践

  首先,我们先创建一个1.0版本到K8S中,准备YAML配置文件(这次我们将Deployment和Service的资源定义写在了一起):

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: edc-webapi-deployment
  namespace: aspnetcore
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      name: edc-webapi
  template:
    metadata:
      labels:
        name: edc-webapi
    spec:
      containers:
      - name: edc-webapi-container
        image: edisonsaonian/k8s-demo:1.0
        ports:
        - containerPort: 80
        imagePullPolicy: IfNotPresent

---

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: edc-webapi-service
  namespace: aspnetcore
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - nodePort: 31000 
      port: 8080
      targetPort: 80
  selector:
    name: edc-webapi

  然后,通过kubectl进行创建:

kubectl apply -f k8s-demo.yaml

  通过kubectl进行验证:

   通过外部访问接口验证:

  假设1.0版本运行了一段时间,我们又做了一些优化准备发布1.1版本,那么这时我们可以借助Rolling Update进行滚动更新,只需要修改一下YAML配置文件:将镜像版本的Tag更改为1.1即可。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: edc-webapi-deployment
  namespace: aspnetcore
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      name: edc-webapi
  template:
    metadata:
      labels:
        name: edc-webapi
    spec:
      containers:
      - name: edc-webapi-container
        image: edisonsaonian/k8s-demo:1.1
        ports:
        - containerPort: 80
        imagePullPolicy: IfNotPresent

  同样,再次通过kubectl进行创建即可完成实时更新:

kubectl apply -f k8s-demo.yaml

  再次验证一下:镜像已经变成了1.1

   通过外部接口访问,返回数据也已经更新:

  按照上面的步骤,我们再次更新到1.2,最后的效果如下:

三、回滚实践

  当我们通过kubectl每次更新应用时,K8S都会记录下当前的配置,保存为一个revision(版次),这样就可以回滚到某个特定的revision。回想一下,我们在版本管理工具类似于SVN,Git中,都可以方便的回滚到之前的某个revision中。

  默认配置下,K8S只会保留最近的几个revision,可以在Deployment配置文件中通过revisionHistoryLimit属性增加revision数量。例如下面的例子,将revision数量设置为10:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: edc-webapi-deployment
  namespace: aspnetcore
spec:
  revisionHistoryLimit: 10
  ......

  下面,以上面的示例为例,我们发现V1.2版本中存在某些bug,需要回退到上一个V1.1版本:

kubectl rollout undo deployment edc-webapi-deployment -n aspnetcore

   通过外部访问接口验证一下:已经回退到了1.1了。

   如果想要回退到更远的老版本呢?这时,就需要借助--record命令了。怎么弄呢?下面慢慢道来:

  (1)准备三个YAML配置文件,分别是:k8s-demo-v1.0.yaml,k8s-demo-v1.1.yaml及k8s-demo-v1.2.yaml。

  (2)通过kubectl apply部署并更新应用,需要注意的就是加上 --record。

  加上--record的作用在于将当前命令记录到revision(版次)记录中,这样可以方便我们在后面通过kubectl rollback时去指定revision。我们也可以通过以下命令去查看各个revision的记录:

kubectl rollout history deployment edc-webapi-deployment -n aspnetcore

  这里可以通过CHANGE-CAUSE看到每个revision的具体含义,前提条件就是需要在kubectl apply时加上--record参数

  (3)这时我们再进行rollback时,可以指定具体revision号了:

kubectl rollout undo deployment edc-webapi-deployment --to-revision=1 -n aspnetcore

   验证一下是否回退到了1.0版本:

   可以看到,已经从1.2回退到了1.0版本,符合预期!

四、Rolling Update原理

  K8S中对于更Rolling Update的操作主要是针对ReplicaSet的操作,可以通过如下命令查看验证:

kubectl get replicaset -n aspnetcore -o wide

  可以看到1.0的ReplicaSet edc-webapi-deployment-75977bbfdc创建之后然后被清理了,已经没有正在运行的Pod了。转而创建了新的ReplicaSet edc-webapi-deployment-797dd9b8f8,它有两个正在运行的Pod。

   具体过程我们还可以通过以下命令查看:

kubectl describe deployment edc-webapi-deployment -n aspnetcore

   通过日志可以看到,在进行对ReplicaSet的伸缩过程中,ReplicaSet会随之增加或减少一个Pod,从而完成Pod的替换以实现滚动更新的结果。

五、小结

  滚动更新的最大好处在于零停机,整个更新过程始终有副本在运行,从而保证了业务的连续性。本文介绍了滚动更新的概念,然后通过更新和回滚一个ASP.NET Core应用演示了如何在K8S中进行滚动更新。

参考资料

(1)CloudMan,《每天5分钟玩转Kubernetes

(2)李振良,《一天入门Kubernets教程

(3)马哥(马永亮),《Kubernetes快速入门

(4)go4it,《使用kubernetes的deployment进行RollingUpdate

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