ASP.NET Core on K8S深入學習（5）Rolling Update

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一、什麼是Rolling Update？

　　為了服務更新過程中提供可持續的不中斷的服務，K8S提供了Rolling Update機制，它可以使得服務近乎無縫地平滑更新，即在不停止對外服務的前提下完成應用的更新。滾動更新采用漸進的方式逐漸替換舊版本Pod，如果更新不如預期，那麼也可以通過復原操作恢複到更新前的狀态。

滾動更新的最大好處在于零停機，整個更新過程始終有副本在運作，進而保證了業務的連續性。

　　為了實踐滾動更新，我們先做一些準備工作：

　　（1）準備一個ASP.NET Core WebAPI項目，具體項目代碼

參見這裡

。

　　項目代碼裡邊有三個版本，如下圖所示：

　　他們之間的差别在于一個接口的傳回JSON資料，比如V1.0版本中傳回的是Version: 1.0，而V1.1版本中傳回的是Version：1.1，那麼V1.2版本則是傳回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）将此項目各個版本根據Dockerfile打成鏡像，分别是k8s-demo:1.0,1.1,1.2

　　（3）将本地鏡像push到遠端鏡像倉庫，這裡我傳送到了docker hub的一個公共倉庫裡邊：

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

二、更新實踐

　　首先，我們先建立一個1.0版本到K8S中，準備YAML配置檔案（這次我們将Deployment和Service的資源定義寫在了一起）：

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           

　　然後，通過kubectl進行建立：

kubectl apply -f k8s-demo.yaml           

　　通過kubectl進行驗證：

 　　通過外部通路接口驗證：

　　假設1.0版本運作了一段時間，我們又做了一些優化準備釋出1.1版本，那麼這時我們可以借助Rolling Update進行滾動更新，隻需要修改一下YAML配置檔案：将鏡像版本的Tag更改為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           

　　同樣，再次通過kubectl進行建立即可完成實時更新：

kubectl apply -f k8s-demo.yaml           

　　再次驗證一下：鏡像已經變成了1.1

 　　通過外部接口通路，傳回資料也已經更新：

　　按照上面的步驟，我們再次更新到1.2，最後的效果如下：

三、復原實踐

　　當我們通過kubectl每次更新應用時，K8S都會記錄下目前的配置，儲存為一個revision（版次），這樣就可以復原到某個特定的revision。回想一下，我們在版本管理工具類似于SVN，Git中，都可以友善的復原到之前的某個revision中。

　　預設配置下，K8S隻會保留最近的幾個revision，可以在Deployment配置檔案中通過revisionHistoryLimit屬性增加revision數量。例如下面的例子，将revision數量設定為10：

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

　　下面，以上面的示例為例，我們發現V1.2版本中存在某些bug，需要回退到上一個V1.1版本：

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

 　　通過外部通路接口驗證一下：已經回退到了1.1了。

 　　如果想要回退到更遠的老版本呢？這時，就需要借助--record指令了。怎麼弄呢？下面慢慢道來：

　　（1）準備三個YAML配置檔案，分别是：k8s-demo-v1.0.yaml，k8s-demo-v1.1.yaml及k8s-demo-v1.2.yaml。

　　（2）通過kubectl apply部署并更新應用，需要注意的就是加上 --record。

　　加上--record的作用在于将目前指令記錄到revision（版次）記錄中，這樣可以友善我們在後面通過kubectl rollback時去指定revision。我們也可以通過以下指令去檢視各個revision的記錄：

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

　　這裡可以通過CHANGE-CAUSE看到每個revision的具體含義，前提條件就是需要在kubectl apply時加上--record參數。

　　（3）這時我們再進行rollback時，可以指定具體revision号了：

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

 　　驗證一下是否回退到了1.0版本：

 　　可以看到，已經從1.2回退到了1.0版本，符合預期！

四、Rolling Update原理

　　K8S中對于更Rolling Update的操作主要是針對ReplicaSet的操作，可以通過如下指令檢視驗證：

kubectl get replicaset -n aspnetcore -o wide           

　　可以看到1.0的ReplicaSet edc-webapi-deployment-75977bbfdc建立之後然後被清理了，已經沒有正在運作的Pod了。轉而建立了新的ReplicaSet edc-webapi-deployment-797dd9b8f8，它有兩個正在運作的Pod。

 　　具體過程我們還可以通過以下指令檢視：

kubectl describe deployment edc-webapi-deployment -n aspnetcore           

 　　通過日志可以看到，在進行對ReplicaSet的伸縮過程中，ReplicaSet會随之增加或減少一個Pod，進而完成Pod的替換以實作滾動更新的結果。

五、小結

　　滾動更新的最大好處在于零停機，整個更新過程始終有副本在運作，進而保證了業務的連續性。本文介紹了滾動更新的概念，然後通過更新和復原一個ASP.NET Core應用示範了如何在K8S中進行滾動更新。

參考資料

（1）CloudMan，《

每天5分鐘玩轉Kubernetes

》

（2）李振良，《

一天入門Kubernets教程

（3）馬哥（馬永亮），《

Kubernetes快速入門

（4）go4it，《

使用kubernetes的deployment進行RollingUpdate