K8s Deployment配置

Kubernetes Deployment配置终极指南：生产环境YAML实战手册

Deployment是Kubernetes无状态应用的基石，本文将揭示生产级YAML的23个关键要素，助您避开90%的配置陷阱。

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一、基础配置四要素

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: prod-frontend
  namespace: production
  labels:
    app: frontend
    env: prod

1. 版本锁定：始终指定稳定版本标签

   image: registry.prod/frontend:v1.8.3  # 禁止使用latest
   

2. 副本策略：根据节点数动态调整

   replicas: 3  # 建议为集群节点数的1.5倍
   

3. 标签体系：三级标签规范

   labels:
     company: your-company  # 组织级
     region: us-west        # 地域级 
     app: payment-service   # 应用级
   

4. 选择器规范：精确匹配原则

   selector:
     matchLabels:
       app: frontend
     matchExpressions:
       - {key: env, operator: In, values: [prod]}
   

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二、生产级容器配置

containers:
- name: main
  image: registry.prod/frontend:v1.8.3
  imagePullPolicy: IfNotPresent  # 生产环境必须显式声明
  ports:
  - containerPort: 8080
    protocol: TCP
  resources:
    requests:
      cpu: "500m"
      memory: "1Gi"
    limits:
      cpu: "2"
      memory: "4Gi"
  livenessProbe:
    httpGet:
      path: /healthz
      port: 8080
    initialDelaySeconds: 30  # 避免冷启动误杀
  readinessProbe:
    tcpSocket:
      port: 8080
    periodSeconds: 5
  securityContext:
    readOnlyRootFilesystem: true
    runAsNonRoot: true

关键配置解析：

1. 资源限制：防止单Pod耗尽节点资源
2. 双探针机制：确保流量只路由到健康实例
3. 安全上下文：最小权限原则

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三、高级部署策略

1. 滚动更新双保险

strategy:
  type: RollingUpdate
  rollingUpdate:
    maxSurge: 25%        # 最大激增Pod数
    maxUnavailable: 10%  # 最大不可用比例

2. 多可用区部署

affinity:
  podAntiAffinity:
    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
    - labelSelector:
        matchExpressions:
        - key: app
          operator: In
          values: [frontend]
      topologyKey: topology.kubernetes.io/zone

3. 版本回滚预案

# 查看修订历史
kubectl rollout history deploy/prod-frontend

# 快速回滚到指定版本
kubectl rollout undo deploy/prod-frontend --to-revision=3

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四、生产环境黄金法则

1. 镜像管理三原则：

   • 禁止使用latest标签
   • 私有仓库强制认证
   • 镜像签名校验

   imagePullSecrets:
   - name: registry-credential
   

2. 版本控制策略：

3. 多环境配置管理：

   # 通过kustomize实现环境差异化
   bases:
   - ../base
   patches:
   - replica-patch.yaml
   - resource-patch.yaml
   

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五、监控排障工具箱

1. 实时状态诊断：

   # 查看部署状态
   kubectl rollout status deploy/prod-frontend
   
   # 查看事件流
   kubectl describe deploy/prod-frontend | grep -A 20 Events
   

2. 性能分析命令：

   # 资源使用Top榜
   kubectl top pods -l app=frontend
   
   # 抓取性能profile
   kubectl debug -it <pod> --image=nicolaka/netshoot -- perf record
   

3. 自动扩缩容配置：

   # 关联HPA策略
   apiVersion: autoscaling/v2
   kind: HorizontalPodAutoscaler
   metadata:
     name: frontend-hpa
   spec:
     scaleTargetRef:
       apiVersion: apps/v1
       kind: Deployment
       name: prod-frontend
     minReplicas: 3
     maxReplicas: 10
     metrics:
     - type: Resource
       resource:
         name: cpu
         target:
           type: Utilization
           averageUtilization: 70
   

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六、经典故障案例

事故背景：某电商大促期间服务雪崩
错误配置：

strategy:
  rollingUpdate:
    maxSurge: 100%      # 错误配置
    maxUnavailable: 50% # 错误配置

造成后果：

• 新版本缺陷导致50%实例不可用
• 流量激增触发级联故障

修复方案：

1. 修改滚动策略：

   maxSurge: 25%
   maxUnavailable: 0
   

2. 增加前置金丝雀发布阶段
3. 实施渐进式流量切换

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结语：
优秀的Deployment配置如同精密的瑞士手表——每个齿轮都要严丝合缝。记住三个关键数字：

• 30秒：存活探针初始延迟下限
• 5副本：单Deployment最小生产副本数
• 25%：滚动更新最大激增比例

建议每月执行一次"配置健康度检查"，使用kube-score等工具自动化扫描，让您的YAML配置始终保持在战斗状态。