Pod Management
Ziel
In diesem Projekt geht es um die Erstellung von Pods. Sie werden:
- Kopien eines Pods erstellen
- Auf- und abwärts skalieren
- ReplicaSets mit Services verwenden
- Deployments erstellen und aktualisieren
- Einen Service hinzufügen und die Konnektivität prüfen
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.
- ReplicaSet und Deployments werden auch in der offiziellen Kubernetes-Dokumentation erklärt.
Aufgabe 1: Identische Pods erstellen
- Erstellen Sie ein ReplicaSet namens
webserverinreplicaset.yamlunter Verwendung desnginx-Images - Rollen Sie das ReplicaSet mit
kubectl applyaus
Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)
Das YAML-File replicaset.yaml sollte so oder so ähnlich aussehen:
---
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
name: webserver
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: web
template:
metadata:
labels:
app: web
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
Anschließend wenden Sie das ReplicaSet an:
kubectl apply -f replicaset.yaml
ReplicaSets sind ein Wrapper für Pod-Beschreibungen
Beachten Sie, dass der Abschnitt template identisch mit der Pod-Beschreibung aus der vorherigen Übung ist,
nur ohne die Felder apiVersion und kind.
- Verwenden Sie
kubectl, wie Sie es zuvor gelernt haben, um die vom ReplicaSet erstellten Ressourcen, d.h. das ReplicaSet selbst und die Pods, anzuzeigen.
Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)
-
ReplicaSets anzeigen
$ kubectl get replicasets NAME DESIRED CURRENT READY AGE webserver 2 2 2 8s -
Pods anzeigen
Es laufen zwei Pods, deren Namen sich aus dem Namen des ReplicaSet mit einem zufälligen Suffix ergeben.$ kubectl get pods webserver-f82ng 1/1 Running 0 41s webserver-lsc9f 1/1 Running 0 41s -
ReplicaSet untersuchen
$ kubectl describe replicaset webserver Name: webserver Namespace: testnamespace Selector: app=web Labels: exercise=scale Annotations: <none> Replicas: 2 current / 2 desired Pods Status: 2 Running / 0 Waiting / 0 Succeeded / 0 Failed Pod Template: Labels: app=web Containers: nginx: Image: nginx Port: <none> Host Port: <none> Environment: <none> Mounts: <none> Volumes: <none> Events: Type Reason Age From Message ---- ------ ---- ---- ------- Normal SuccessfulCreate 64s replicaset-controller Created pod: webserver-f82ng Normal SuccessfulCreate 64s replicaset-controller Created pod: webserver-lsc9f
Alle Ressourcen auf einmal anzeigen
Der folgende Befehl kann verwendet werden, um Pods und ReplicaSets auf einmal anzuzeigen:
$ kubectl get all
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/webserver-f82ng 1/1 Running 0 88s
pod/webserver-lsc9f 1/1 Running 0 88s
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
replicaset.apps/webserver 2 2 2 88s
Naming conventions
Beachten Sie, dass die Pods mit dem Namen des ReplicaSets und einem zufälligen Suffix benannt werden.
Aufgabe 2: Skalieren
- Ändern Sie die Anzahl der Replikas in
replicaset.yamlauf 3 und deployen Sie es.
Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)
...
spec:
replicas: 3
....
kubectl apply -f replicaset.yaml
- Die Anzahl der Pods kann auch mit
kubectl scalegeändert werden:Dadurch wird ein weiterer Pod hinzugefügt.kubectl scale replicaset webserver --replicas=4
Änderungen in Echtzeit beobachten
Führen Sie watch kubectl get all in einer separaten Konsole aus, um die Änderungen in Echtzeit zu beobachten.
Aufgabe 3: Recovery verlorener Pods
ReplicaSets behalten die gewünschte Anzahl von Pods bei, auch wenn Pods entfernt werden oder ausfallen.
- Löschen Sie Pods mit
kubectl deleteund beobachten Sie die Wiederherstellung mitwatch kubectl get all.
Verwenden Sie Labels, um einen Pod auszuwählen und zu entfernen
Der folgende Befehl kann verwendet werden, um die ersten beiden Pods mit Hilfe eines Labels zu entfernen:
kubectl get pod --selector app=web -o name | head -n 2 | xargs kubectl delete
Aufgabe 4: ReplicaSets mit Services nutzen
ReplicaSets sind ausschließlich für die Aufrechterhaltung der Skalierung verantwortlich, indem sie identische Pods auf Grundlage des Templates erstellen.
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 ReplicaSet erstellten Pods mit demselben Label aus, das im ReplicaSet 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 test -it --image=alpine --rm --command -- sh
wget -O- web
- Beobachten Sie die Pods mit
watch kubectl get all. - Löschen Sie das ReplicaSet in einem zweiten Terminal und beobachten die Pods im ersten Terminal.
Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)
kubectl delete replicaset webserver
Das ReplicaSet wird automatisch alle zugehörigen Pods entfernen.
Aufgabe 5: Deployment erstellen
- Erstellen Sie ein Deployment mit dem Namen
webin der Dateideployment.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
kubectl apply -f deployment.yaml
- Vergleichen Sie
deployment.yamlundreplicaset.yamlaus der vorherigen Übung.
Lösung (Klicken Sie auf den Pfeil, falls Sie nicht weiterkommen)
$ diff -u deployment.yaml replicaset.yaml
--- deployment.yaml 2024-02-21 09:03:08.903501225 +0100
+++ replicaset.yaml 2024-02-21 09:23:36.668181993 +0100
@@ -1,7 +1,7 @@
apiVersion: apps/v1
-kind: Deployment
+kind: ReplicaSet
metadata:
- name: web
+ name: webserver
spec:
replicas: 2
selector:
- Untersuchen Sie die erstellten Ressourcen mit
kubectl get allsowiekubectl describefür 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
Sie können hier sehen, dass...
$ 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 - das Deployment ein neues ReplicaSet
web-76fd95c67erstellt hat, das 2 Pods hochskaliert - die Standardstrategie für die Aktualisierung von Pods
RollingUpdateist, 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 6: Deployment updaten
- Aktualisieren Sie unsere Anwendung, indem Sie das für das Deployment verwendete Image ändern. Fügen Sie dazu einen Tag wie
stableodermainlinezum 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 allaus. - Wenden Sie das Deployment an:
kubectl apply -f deployment.yaml - Beobachten Sie, wie die Änderungen auf Deployments, ReplicaSets und Pods angewendet werden:
Sie können hier sehen, dass...
$ 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 - das existierende ReplicaSet
web-76fd95c67auf die gewünschte Anzahl von 0 Pods herunter skaliert, - das bestehende ReplicaSet einen weiteren Pod
web-76fd95c67-vvh8vhat, der noch läuft - ein neues ReplicaSet
web-5c7bdc66d4ist fertig zum Hochskalieren - das neue ReplicaSet hat die gewünschte Anzahl von 2 Pods erstellt,
web-5c7bdc66d4-fk4fxundweb-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: 2angegeben - das Image in der Pod-Vorlage auf
nginx:latestgeändert wurde - das OldReplicaSet
web-76fd95c6wurde von 2 auf 1 Pod und von 1 auf 0 Pods verkleinert - das NewReplicaSet
web-5c7bdc66d4wurde von 0 auf 1 Pod und von 1 auf 2 Pods vergrößert
Aufgabe 7: Service nutzen und Konnektivität testen
- Nutzen Sie den Service aus der vorherigen Aufgabe, um die Konnektivität zu den Pods zu testen
- Nutzen Sie folgenden Befehl, um sich mit dem Service zu verbinden:
kubectl run test -it --image=alpine --rm --command -- sh wget -O- web
Aufgabe 8: 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>
- 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: nginxverwendet$ 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:stableverwendet$ 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: nginxverwendet:$ 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 allverschwinden.
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