16.3.4 ReplicaSet与Deployment滚动更新

4. ReplicaSet与Deployment滚动更新#

ReplicaSet核心概念#

ReplicaSet（RS）用于维持指定数量的Pod副本，通常由Deployment间接管理。RS关键点：
- 通过spec.replicas控制副本数
- 通过spec.selector与template.metadata.labels匹配Pod
- 当Pod异常退出或节点故障时，自动补齐副本

原理草图

常用命令与解释

# 查看ReplicaSet列表与副本数
kubectl get rs

# 查看RS详细信息（选择器、事件、期望/当前副本）
kubectl describe rs web-deploy-7d9f7f6f6b

# 扩容到5副本（解释：修改spec.replicas）
kubectl scale rs web-deploy-7d9f7f6f6b --replicas=5

# 验证Pod数量
kubectl get pods -l app=web

实践建议：避免手动创建RS，优先使用Deployment统一管理更新与回滚。

Deployment滚动更新机制#

Deployment为无状态应用提供声明式更新，默认采用RollingUpdate策略。

关键字段
- spec.strategy.type: RollingUpdate
- spec.strategy.rollingUpdate.maxSurge：更新时可额外创建的Pod数量（可为百分比）
- spec.strategy.rollingUpdate.maxUnavailable：更新期间允许不可用的Pod数量
- spec.revisionHistoryLimit：保留历史RS数量，默认10

滚动更新流程图

滚动更新完整示例#

1）创建Deployment

# 文件：/opt/k8s/web-deploy.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web-deploy
  labels:
    app: web
spec:
  replicas: 4
  revisionHistoryLimit: 5
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1
      maxUnavailable: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:
      - name: web
        image: nginx:1.25
        ports:
        - containerPort: 80

# 应用资源
kubectl apply -f /opt/k8s/web-deploy.yaml

# 查看Deployment与RS
kubectl get deploy,rs -l app=web

2）触发更新

# 将镜像更新为nginx:1.26（解释：修改Pod模板触发新RS）
kubectl set image deploy/web-deploy web=nginx:1.26

# 查看滚动更新状态（解释：观察升级进度）
kubectl rollout status deploy/web-deploy

3）观察更新过程

# 观察RS与Pod变化
kubectl get rs -l app=web
kubectl get pods -l app=web -w

回滚管理与版本控制#

# 查看版本历史（解释：每次更新生成一个revision）
kubectl rollout history deploy/web-deploy

# 回滚到上一版本
kubectl rollout undo deploy/web-deploy

# 回滚到指定版本
kubectl rollout undo deploy/web-deploy --to-revision=2

常见问题与排错#

1）更新卡住
- 可能原因：探针失败、镜像拉取失败、资源不足、maxUnavailable过小

# 查看Pod状态与事件
kubectl get pods -l app=web
kubectl describe pod <pod-name>

# 检查滚动更新阻塞原因
kubectl describe deploy web-deploy

2）镜像拉取失败

# 事件中常见错误：ImagePullBackOff
kubectl describe pod <pod-name>

# 临时验证镜像可用性（集群节点上）
crictl pull nginx:1.26

3）选择器冲突

# selector与template.labels不一致会导致RS无法管理Pod
kubectl get deploy web-deploy -o jsonpath='{.spec.selector.matchLabels}'
kubectl get deploy web-deploy -o jsonpath='{.spec.template.metadata.labels}'

练习与实操任务#

创建一个副本数为2的Deployment，使用nginx:1.25。
设置maxSurge=1、maxUnavailable=0，观察升级时Pod数量变化。
将镜像升级到nginx:1.26，记录滚动更新耗时。
故意设置一个不存在的镜像版本，观察Pod状态并修复。
回滚到上一个可用版本并确认Pod恢复。

最佳实践#

无状态服务用Deployment统一管理，避免手动创建RS
使用探针与就绪门控，确保新Pod可用后切流量
合理设置maxSurge与maxUnavailable，兼顾稳定与速度
生产环境保留足够历史版本并启用回滚策略