Pod Management

Ziel

In diesem Projekt geht es um die Erstellung von Pods mit Deployments. Sie werden:

ein Deployment erstellen
ein Deployment aktualisieren
ein Deployment mit einem Service verwenden
die Historie eines Deployments anzeigen und ein Rollback durchführen

Hilfsmittel

Versuchen Sie, die unten stehenden Aufgaben mit Hilfe der Folien und des Cheatsheets eigenständig zu lösen.
Sollten Sie dabei Probleme haben, finden Sie bei jeder Aufgabe einen ausklappbaren Block, in dem der Lösungsweg beschrieben wird.
Deployments werden auch in der offiziellen Kubernetes-Dokumentation erklärt.

Aufgabe 1: Deployment erstellen

Erstellen Sie ein Deployment mit dem Namen web in der Datei deployment.yaml, das zwei Pods mit dem Image nginx erstellt.

Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)

Die YAML-Datei deployment.yaml sollte so oder so ähnlich aussehen:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web
  labels:
    exercise: deployments
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx

Setzen Sie das Deployment um:

kubectl apply -f deployment.yaml

Untersuchen Sie die erstellten Ressourcen mit kubectl get all sowie kubectl describe für die verschiedenen Ressourcentypen.

Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)

Verwenden Sie den folgenden Befehl, um Deployments, ReplicaSets und Pods auf einmal anzuzeigen:

$ kubectl get all

NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/web-76fd95c67-7cc4x   1/1     Running   0          4s
pod/web-76fd95c67-vvh8v   1/1     Running   0          4s

NAME                  READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/web   2/2     2            2           4s

NAME                            DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/web-76fd95c67   2         2         2       4s

Untersuchen Sie das Deployment

$ kubectl describe deployment web

Name:                   web
Namespace:              testnamespace
CreationTimestamp:      Wed, 21 Feb 2024 09:32:23 +0100
Labels:                 exercise=deployments
Annotations:            deployment.kubernetes.io/revision: 1
Selector:               app=web
Replicas:               2 desired | 2 updated | 2 total | 2 available | 0 unavailable
StrategyType:           RollingUpdate
MinReadySeconds:        0
RollingUpdateStrategy:  25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
  Labels:  app=web
  Containers:
  nginx:
    Image:        nginx
    Port:         <none>
    Host Port:    <none>
    Environment:  <none>
    Mounts:       <none>
  Volumes:        <none>
Conditions:
  Type           Status  Reason
  ----           ------  ------
  Available      True    MinimumReplicasAvailable
  Progressing    True    NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets:  <none>
NewReplicaSet:   web-76fd95c67 (2/2 replicas created)
Events:
  Type    Reason             Age   From                   Message
  ----    ------             ----  ----                   -------
  Normal  ScalingReplicaSet  3m4s  deployment-controller  Scaled up replica set web-76fd95c67 to 2

Sie können hier sehen, dass...

das Deployment ein neues ReplicaSet web-76fd95c67 erstellt hat, das 2 Pods hochskaliert
die Standardstrategie für die Aktualisierung von Pods RollingUpdate ist, was bedeutet, dass alte Pods eliminiert werden, sobald neue erstellt werden. Sie werden später mehr über Bereitstellungsstrategien erfahren.

Naming conventions

Beachten Sie, wie ReplicaSets mit dem Namen des Deployments und einem zufälligen Suffix benannt werden. Beachten Sie, wie Pods mit dem Namen des ReplicaSets und einem weiteren zufälligen Suffix benannt werden.

Aufgabe 2: Deployment updaten

Aktualisieren Sie unsere Anwendung, indem Sie das für das Deployment verwendete Image ändern. Fügen Sie dazu einen Tag wie stable oder mainline zum Image-Namen hinzu.

Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)

Bearbeiten Sie die Datei deployment.yaml und ersetzen Sie die Zeile image: nginx durch image: nginx:stable.

Öffnen Sie ein anderes Terminal mit "Split Terminal". Verwenden Sie watch kubectl get all, um die Änderungen in einem separaten Terminal zu beobachten. Wenden Sie anschließend die Änderung an.

Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)

Öffnen Sie ein weiteres Terminal und führen Sie watch kubectl get all aus.
Wenden Sie das Deployment an:
```
kubectl apply -f deployment.yaml
```

Beobachten Sie, wie die Änderungen auf Deployments, ReplicaSets und Pods angewendet werden:

$ watch kubectl get all

NAME                       READY   STATUS              RESTARTS   AGE
pod/web-5c7bdc66d4-fk4fx   1/1     Running             0          5s
pod/web-5c7bdc66d4-lf4nw   0/1     ContainerCreating   0          2s
pod/web-76fd95c67-vvh8v    1/1     Running             0          4h54m

NAME          TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
service/web   ClusterIP   10.42.71.163   <none>        80/TCP    118s

NAME                  READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/web   2/2     2            2           4h54m

NAME                             DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/web-5c7bdc66d4   2         2         2       5s
replicaset.apps/web-76fd95c67    0         1         1       4h54m

Sie können hier sehen, dass...

das existierende ReplicaSet web-76fd95c67 auf die gewünschte Anzahl von 0 Pods herunter skaliert,
das bestehende ReplicaSet einen weiteren Pod web-76fd95c67-vvh8v hat, der noch läuft
ein neues ReplicaSet web-5c7bdc66d4 ist fertig zum Hochskalieren
das neue ReplicaSet hat die gewünschte Anzahl von 2 Pods erstellt, web-5c7bdc66d4-fk4fx und web-5c7bdc66d4-lf4nw

Untersuchen Sie Ihr Deployment.

Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)

$ kubectl describe deployment web

Name:                   web
Namespace:              testnamespace
CreationTimestamp:      Wed, 21 Feb 2024 09:32:23 +0100
Labels:                 exercise=deployments
Annotations:            deployment.kubernetes.io/revision: 2
Selector:               app=web
Replicas:               2 desired | 2 updated | 2 total | 2 available | 0 unavailable
StrategyType:           RollingUpdate
MinReadySeconds:        0
RollingUpdateStrategy:  25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
  Labels:  app=web
  Containers:
  nginx:
    Image:        nginx:stable
    Port:         <none>
    Host Port:    <none>
    Environment:  <none>
    Mounts:       <none>
  Volumes:        <none>
Conditions:
  Type           Status  Reason
  ----           ------  ------
  Available      True    MinimumReplicasAvailable
  Progressing    True    NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets:  web-76fd95c67 (0/0 replicas created)
NewReplicaSet:   web-5c7bdc66d4 (2/2 replicas created)
Events:
  Type    Reason             Age    From                   Message
  ----    ------             ----   ----                   -------
  Normal  ScalingReplicaSet  6m31s  deployment-controller  Scaled up replica set web-5c7bdc66d4 to 1
  Normal  ScalingReplicaSet  6m28s  deployment-controller  Scaled down replica set web-76fd95c67 to 1 from 2
  Normal  ScalingReplicaSet  6m28s  deployment-controller  Scaled up replica set web-5c7bdc66d4 to 2 from 1
  Normal  ScalingReplicaSet  6m26s  deployment-controller  Scaled down replica set web-76fd95c67 to 0 from 1

Sie können hier sehen, dass...

die Revisionsnummer geändert wurde, wie in der Anmerkung deployment.kubernetes.io/revision: 2 angegeben
das Image in der Pod-Vorlage auf nginx:latest geändert wurde
das OldReplicaSet web-76fd95c6 wurde von 2 auf 1 Pod und von 1 auf 0 Pods verkleinert
das NewReplicaSet web-5c7bdc66d4 wurde von 0 auf 1 Pod und von 1 auf 2 Pods vergrößert

Aufgabe 3: Deployments mit Services nutzen

Deployments sind für ausschließlich die Verwaltung der Pods mittels ReplicaSets verantwortlich.

Loadbalancing und DNS werden über Services definiert, die Pods auf Basis ihrer Labels auswählen.

Definieren und starten Sie einen Service namens "web" mit dem Wissen aus dem vorherigen Kapitel. Wählen Sie die vom Deployment erstellten Pods mit demselben Label aus, das im Deployment verwendet wird.

Hinweis

Nutzen Sie das Label app=web als Selektor im Service.

Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)

Die Beschreibung des Dienstes sollte in etwa so aussehen:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: web
spec:
  selector:
    app: web
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80

Überprüfen Sie, dass der Service korrekt funktioniert.

kubectl run -it --image=cmd.cat/bash/curl --rm --command -- bash
curl web

Beobachten Sie die Pods mit watch kubectl get all.

Aufgabe 4: History und Rollback

Nutzen Sie die interaktive Hilfe von kubectl rollout, um zu verstehen, wie Sie die History eines Deployments anzeigen kann.

Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)

kubectl rollout --help
kubectl rollout history --help

Lassen Sie sich den Verlauf des Deployments anzeigen

Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)

$ kubectl rollout history deployment web
deployment.apps/web
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>
2         <none>

Es gibt zwei Revisionen, die eine wurde in Aufgabe 5 erstellt, die andere in Aufgabe 6.

Wenn die Rollout-History nur eine einzige Revision enthält, wiederholen Sie bitte Aufgabe 6 zum Update des Deployments, um eine neue Revision zu erstellen.
Nutzen Sie die interaktive Hilfe von kubectl rollout, um die letzte Änderung des Deployments zurückzusetzen. Führen Sie ein Rollback zur vorherigen Revision des Deployments durch.

Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)

Schauen Sie sich Revision 1 an, die Image: nginx verwendet

$ kubectl rollout history deployment web --revision=1

deployment.apps/web with revision #1
Pod Template:
  Labels:       app=web
                exercise=deployments
                pod-template-hash=76fd95c67
  Containers:
  nginx:
    Image:      nginx
    Port:       <none>
    Host Port:  <none>
    Environment:<none>
    Mounts:     <none>
  Volumes:      <none>

Schauen Sie sich Revision 2 an, die Image: nginx:stable verwendet

$ kubectl rollout history deployment web --revision=2

deployment.apps/web with revision #2
Pod Template:
  Labels:       app=web
                exercise=deployments
                pod-template-hash=5c7bdc66d4
  Containers:
  nginx:
    Image:      nginx:stable
    Port:       <none>
    Host Port:  <none>
    Environment:<none>
    Mounts:     <none>
  Volumes:      <none>

Kehren Sie mit dem folgenden Befehl zur vorherigen Version des Deployments zurück:
```
kubectl rollout undo deployment web
```

Have a look at the list of revisions:

$ kubectl rollout history deployment web

deployment.apps/web
REVISION  CHANGE-CAUSE
2         <none>
3         <none>

Schauen Sie sich die neue Revision 3 an, die wieder Image: nginx verwendet:

$ kubectl rollout history deployment web --revision=3

deployment.apps/web with revision #3
Pod Template:
  Labels:       app=web
                exercise=deployments
                pod-template-hash=76fd95c67
  Containers:
  nginx:
    Image:      nginx
    Port:       <none>
    Host Port:  <none>
    Environment:<none>
    Mounts:     <none>
  Volumes:      <none>

Cleanup

Löschen Sie alle Objekte, die Sie erstellt haben, um die Umgebung zu bereinigen.
Beobachten Sie, wie sie mit watch kubectl get all verschwinden.

Das ReplicaSet und Deployment wird automatisch alle Pods entfernen, die dem labelSelector entsprechen.

Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)

kubectl delete deployment web
kubectl delete service web