🥇無需停機即可更新 Kubernetes 叢集

Kubernetes 叢集的升級過程

在使用 Kubernetes 叢集的某個時候，需要更新正在運行的節點。這可能包括套件更新、核心更新或新虛擬機器映像的部署。在 Kubernetes 術語中，這被稱為 “自願擾亂”.

這篇文章是 4 篇系列文章中的一篇：

這篇文章。
優雅關閉 Kubernetes 叢集中的 Pod
刪除 Pod 時延遲終止
如何使用 PodDisruptionBudgets 避免 Kubernetes 叢集停機

（譯者註：本系列剩餘文章的翻譯即將發布）

在本文中，我們將介紹 Kubernetes 提供的所有工具，以實現叢集中運行的節點的零停機時間。

問題定義

我們最初會採取一種簡單的方法，識別問題並評估這種方法的潛在風險，並累積知識來解決我們在整個週期中遇到的每一個問題。結果是使用生命週期鉤子、就緒偵測和 Pod 中斷預算的配置來實現零停機時間。

為了開始我們的旅程，讓我們舉一個具體的例子。假設我們有一個雙節點 Kubernetes 集群，其中運行一個應用程序，其後有兩個 pod。 Service:

讓我們從在兩個 Kubernetes 叢集節點上執行兩個帶有 Nginx 和 Service 的 pod 開始。

我們要升級叢集中兩個工作節點的核心版本。我們該怎麼做呢？一個簡單的解決方案是使用更新的配置來載入新節點，然後關閉舊節點並啟動新節點。雖然這種方法可行，但存在一些問題：

當您關閉舊節點時，在其上執行的 pod 也將關閉。如果需要清理 pod 以便正常關閉怎麼辦？您正在使用的虛擬化系統可能不會等待清理過程完成。
如果一次關閉所有節點會怎麼樣？當 pod 移動到新節點時，您將會遇到相當長的停機時間。

我們需要一種方法來從舊節點優雅地遷移 pod，同時確保在對節點進行更改時沒有任何工作程序正在運行。或者當我們進行完整的叢集替換時，如範例中所示（即替換 VM 映像），我們希望將正在執行的應用程式從舊節點遷移到新節點。在這兩種情況下，我們都希望防止新的 pod 被調度到舊節點上，然後從舊節點中驅逐所有正在運行的 pod。為了實現這些目標，我們可以使用指令 kubectl drain.

從節點重新分配所有 Pod

排空操作可讓您從節點重新指派所有 pod。在執行耗盡期間，該節點被標記為不可調度（標誌 NoSchedule）。這可以防止新的 pod 出現在其上。然後 drain 開始從節點驅逐 pod，並透過發送訊號終止目前在節點上運行的容器 TERM 容器中的容器。

雖然 kubectl drain 可以很好地驅逐 pod，還有兩個因素可能會導致執行排水操作時失敗：

您的申請必須能夠在提交後正常終止。 TERM 訊號.當 Pod 被驅逐時，Kubernetes 會發送一個訊號 TERM 容器並等待它們停止指定的時間，如果之後它們還沒有停止，則會強制終止它們。無論如何，如果您的容器沒有正確接收訊號，您仍然可能會錯誤地關閉正在執行的 pod（例如，資料庫中正在執行交易）。
您將丟失所有包含您的應用程式的 pod。當您在新節點上啟動新容器時它可能不可用，或者如果您的 pod 部署時沒有控制器，它們可能根本無法重新啟動。

避免停機

為了最大限度地減少自願中斷（例如節點上的耗盡操作）造成的停機時間，Kubernetes 提供了以下故障處理選項：

在本系列的其餘部分中，我們將使用這些 Kubernetes 功能來減輕 pod 遷移的影響。為了更容易理解主要思想，我們將使用上面的範例和以下資源配置：

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: nginx-deployment
 labels:
   app: nginx
spec:
 replicas: 2
 selector:
   matchLabels:
     app: nginx
 template:
   metadata:
     labels:
       app: nginx
   spec:
     containers:
     - name: nginx
       image: nginx:1.15
       ports:
       - containerPort: 80
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
 name: nginx-service
spec:
 selector:
   app: nginx
 ports:
 - protocol: TCP
   targetPort: 80
   port: 80

此配置是一個最小範例。 Deployment，它管理叢集中的 nginx pod。此外，配置描述了資源 Service，可用於存取叢集中的 nginx pod。

在整個週期中，我們將迭代擴展此配置，以便它最終包含 Kubernetes 提供的所有功能，以減少停機時間。

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來源： www.habr.com

無需停機即可升級 Kubernetes 集群

問題定義

從節點重新分配所有 Pod

避免停機

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