1、前言
在當(dāng)下微服務(wù)架構(gòu)盛行的時代，用戶希望應(yīng)用程序時時刻刻都是可用，為了滿足不斷變化的新業(yè)務(wù)，需要不斷升級更新應(yīng)用程序，有時可能需要頻繁的發(fā)布版本。實(shí)現(xiàn)"零停機(jī)"、“零感知”的持續(xù)集成(Continuous Integration)和持續(xù)交付/部署(Continuous Delivery)應(yīng)用程序，一直都是軟件升級換代不得不面對的一個難題和痛點(diǎn)，也是一種追求的理想方式，也是DevOps誕生的目的。
2、滾動發(fā)布
把一次完整的發(fā)布過程，合理地分成多個批次，每次發(fā)布一個批次，成功后，再發(fā)布下一個批次，最終完成所有批次的發(fā)布。在整個滾動過程期間，保證始終有可用的副本在運(yùn)行，從而平滑的發(fā)布新版本，實(shí)現(xiàn)零停機(jī)(without an outage)、用戶零感知，是一種非常主流的發(fā)布方式。由于其自動化程度比較高，通常需要復(fù)雜的發(fā)布工具支撐，而k8s可以完美的勝任這個任務(wù)。
3、k8s滾動更新機(jī)制
k8s創(chuàng)建副本應(yīng)用程序的最佳方法就是部署(Deployment)，部署自動創(chuàng)建副本集(ReplicaSet)，副本集可以精確地控制每次替換的Pod數(shù)量，從而可以很好的實(shí)現(xiàn)滾動更新。具體來說，k8s每次使用一個新的副本控制器(replication controller)來替換已存在的副本控制器，從而始終使用一個新的Pod模板來替換舊的pod模板。
大致步驟如下：
1. 創(chuàng)建一個新的replication controller。
2. 增加或減少pod副本數(shù)量，直到滿足當(dāng)前批次期望的數(shù)量。
3. 刪除舊的replication controller。
4、演示
使用kubectl更新一個已部署的應(yīng)用程序，并模擬回滾。為了方便分析，將應(yīng)用程序的pod副本數(shù)量設(shè)置為10。
kubectl -n k8s-ecoysystem-apps scale deployment helloworldapi --replicas=10
4.1. 發(fā)布微服務(wù)
# 查看部署列表
$ kubectl get deployments -n k8s-ecoysystem-apps
# 查看正在運(yùn)行的pod
$ kubectl get pods -n k8s-ecoysystem-apps
# 通過pod描述，查看應(yīng)用程序的當(dāng)前映像版本
$ kubectl describe pods -n k8s-ecoysystem-apps
# 升級鏡像版本到v2.3
$ kubectl -n k8s-ecoysystem-apps set image deployments/helloworldapi helloworldapi=registry.wuling.com/justmine/helloworldapi:v2.3
4.2. 驗(yàn)證發(fā)布
# 檢查rollout狀態(tài)
$ kubectl -n k8s-ecoysystem-apps rollout status deployments/helloworldapi
# 檢查pod詳情
$ kubectl describe pods -n k8s-ecoysystem-apps
從上圖可以看到，鏡像已經(jīng)升級到v2.3版本
4.3. 回滾發(fā)布
$ kubectl -n k8s-ecoysystem-apps rollout undo deployments/helloworldapi
到目前為止，整個滾動發(fā)布工作就圓滿完成了！??！
那么如果我們想回滾到指定版本呢？答案是k8s完美支持，并且還可以通過資源文件進(jìn)行配置保留的歷史版次量。由于篇幅有限，感興趣的朋友，可以自己下去實(shí)戰(zhàn)，回滾命令如下：
$ kubectl -n k8s-ecoysystem-apps rollout undo deployment/helloworldapi --to-revision=<版次>
5、原理
k8s精確地控制著整個發(fā)布過程，分批次有序地進(jìn)行著滾動更新，直到把所有舊的副本全部更新到新版本。實(shí)際上，k8s是通過兩個參數(shù)來精確地控制著每次滾動的pod數(shù)量：
`maxSurge` 滾動更新過程中運(yùn)行操作期望副本數(shù)的最大pod數(shù)，可以為絕對數(shù)值(eg：5)，但不能為0；也可以為百分?jǐn)?shù)(eg：10%)。默認(rèn)為25%。
`maxUnavailable` 滾動更新過程中不可用的最大pod數(shù)，可以為絕對數(shù)值(eg：5)，但不能為0；也可以為百分?jǐn)?shù)(eg：10%)。默認(rèn)為25%。
如果未指定這兩個可選參數(shù)，則k8s會使用默認(rèn)配置：
$ kubectl -n k8s-ecoysystem-apps get deployment helloworldapi -o yaml
5.1. 剖析部署概況
`DESIRED` 最終期望處于READY狀態(tài)的副本數(shù)
`CURRENT` 當(dāng)前的副本總數(shù)
`UP-TO-DATE` 當(dāng)前完成更新的副本數(shù)
`AVAILABLE` 當(dāng)前可用的副本數(shù)
當(dāng)前的副本總數(shù) = 10 + 10 * 25% = 13，所以CURRENT為13。
當(dāng)前可用的副本數(shù) = 10 - 10 * 25% = 8，所以AVAILABLE為8。
5.2. 剖析部署詳情
kubectl -n k8s-ecoysystem-apps describe deployment helloworldapi
整個滾動過程是通過控制兩個副本集來完成的，新的副本集：helloworldapi-6564f59f66；舊的副本集：helloworldapi-6f4959c8c7 。
理想狀態(tài)下的滾動過程：
1. 創(chuàng)建了一個新的副本集，并為其分配3個新版本的pod，使副本總數(shù)達(dá)到13，一切正常。
2. 通知舊副本集，銷毀2個舊版本的pod，使可用副本總數(shù)保持到8，一起正常。
3. 當(dāng)兩個副本銷毀成功后，通知新副本集，再新增2個新版本的pod，使副本總數(shù)達(dá)到13，一切正常。
只要銷毀成功，新副本集就會創(chuàng)造新的pod，一直循環(huán)，直到舊的副本集pod數(shù)量為0。
滾動升級一個服務(wù)，實(shí)際就是創(chuàng)建一個新的RS，然后逐漸將新RS中副本數(shù)增加到理想狀態(tài)，將舊RS中的副本數(shù)減小到0的復(fù)合操作；
無論理想還是不理想，k8s最終都會使應(yīng)用程序全部更新到期望狀態(tài)，都會始終保持最大的副本總數(shù)和可用副本總數(shù)的不變性?。?！
6、總結(jié)
本篇詳解了k8s滾動更新機(jī)制，并通過實(shí)戰(zhàn)演示了微服務(wù)的滾動更新，當(dāng)然還可以加入健康檢查和歷史版次回滾，大家可以下去自己實(shí)踐，在實(shí)戰(zhàn)中學(xué)習(xí)和進(jìn)步，基礎(chǔ)打牢后，我們將結(jié)合實(shí)際情況，實(shí)戰(zhàn)更多的例子，下一篇將實(shí)戰(zhàn)金絲雀發(fā)布微服務(wù)，請繼續(xù)關(guān)注。
本篇已貢獻(xiàn)給kubeasz，使用指南，特性實(shí)驗(yàn)，Rollingupdate
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7、延伸閱讀
https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubectl/kubectl-commands#rolling-update
https://kubernetes.io/docs/tutorials/kubernetes-basics/update-intro/
https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubectl/kubectl-commands#rolling-update
https://github.com/kubernetes/community/blob/master/contributors/design-proposals/cli/simple-rolling-update.md
https://kubernetes.io/docs/tasks/run-application/rolling-update-replication-controller
https://kubernetes.io/docs/tutorials/kubernetes-basics/update-interactive
https://kubernetes.io/images/docs/kubectl_rollingupdate.svg
