[K8S] Deployment

Deployment는 Kubernetes의 리소스 중 하나로, 애플리케이션을 배포하고 관리하기 위한 가장 일반적인 방식이다.

Deployment를 통해 Pod와 ReplicaSet의 생명 주기 관리, 버전 업데이트, 수평 확장(스케일링) 등을 선언적 방식으로 제어할 수 있다.

 

Deployment의 주요 기능

1. 애플리케이션 배포: 새로운 애플리케이션을 손쉽게 클러스터에 배포, 무중단 배포 보장
2. 자동 업데이트 및 롤백:
   • 새로운 버전의 애플리케이션을 배포하면서 이전 버전으로의 롤백 기능도 제공
   • 업데이트가 실패하거나 문제가 발생하면 자동으로 롤백 가능
3. 수평 확장: 애플리케이션 부하에 따라 파드의 수를 동적으로 조정(스케일링)
4. 셀프 힐링(Self-Healing): 비정상적으로 종료된 파드나 노드 장애가 발생한 경우 자동으로 새 파드를 생성.
5. 선언적 관리: YAML 또는 JSON 파일로 애플리케이션의 상태를 정의하고, Kubernetes가 이를 원하는 상태와 일치하도록 유지.

Yaml 파일

# Replicaset과 kind 빼고는 전부 동일하다.
[master ~]$ cat > deploy-nginx.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deploy-nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:   # 생성된 replicaset이 관리할 파드를 찾아내는 방법 정의
    matchLabels: 
      app: webui
  template:
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: webui
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container
        image: nginx:1.14
        
        
[node1 ~]$ kubectl create -f deploy-nginx.yaml 
deployment.apps/deploy-nginx created

[node1 ~]$ kubectl get pods -o wide
NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP         NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
deploy-nginx-9cc457697-6mrjb   1/1     Running   0          15s   10.5.2.2   node3   <none>           <none>
deploy-nginx-9cc457697-hpf5l   1/1     Running   0          15s   10.5.1.3   node2   <none>           <none>
deploy-nginx-9cc457697-l9xfj   1/1     Running   0          15s   10.5.1.2   node2   <none>           <none>

[node1 ~]$ kubectl get deploy,rs,pod
NAME                           READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/deploy-nginx   3/3     3            3           66s

NAME                                     DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/deploy-nginx-9cc457697   3         3         3       67s

NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/deploy-nginx-9cc457697-6mrjb   1/1     Running   0          67s
pod/deploy-nginx-9cc457697-hpf5l   1/1     Running   0          67s
pod/deploy-nginx-9cc457697-l9xfj   1/1     Running   0          67s
    ------------ --------- ----
    deployment	 RS controller pod

 

Deployment의 주요 동작

(1) 새로운 애플리케이션 배포

• Deployment를 생성하면 Kubernetes가 지정된 수의 파드(replica)를 자동으로 생성하고 관리.

(2) 롤링 업데이트 (스케일 업)

1. 새로운 파드를 한 개 생성.
2. 이전 버전의 파드를 한 개 종료.
3. 모든 파드가 새로운 버전으로 교체될 때까지 반복.

(3) 롤백 (스케일 다운)

• 새로운 업데이트가 실패하거나 문제가 발생할 경우 이전 버전으로 되돌릴 수 있음.
  

kubectl rollout undo deployment my-deployment

# deployment의 롤아웃 상태 확인
$ kubectl rollout status deployment <deployment-name>

• 일시 중지
  • 일시 중지된 디플로이먼트를 재개할 때까지 롤백할 수 없다.

$ kubectl rollout pause deployment <deployment_name>

• 진행사항 모니터링

$ kubectl rollout status

(4) 수평 확장

• 부하에 따라 파드의 복제본 수를 동적으로 조정.

kubectl scale deployment my-deployment --replicas=5

• 수직확장

kubectl set resources deployment <deploy_name> -c=<container_name> --limits=cpu=200m,memory=512Mi

• HPA(HorizontalPodAutoscaler)가 deployment 크기를 관리하고 있다면 replicas를 설정해서는 안된다. (control-plane이 자동관리한다.)

(5) 상태 확인

• Deployment의 상태와 진행 상황을 확인 가능
  

kubectl get deployment my-deployment kubectl describe deployment my-deployment

• Deployment로 생성된 레플리카셋 확인
  

# Deployment가 내부적으로 ReplicaSet을 생성하고 이를 통해 파드를 관리해서 결과가 같은 것 처럼 보인다.
controlplane ~ ➜  kubectl get rs
NAME                            DESIRED   CURRENT   READY   AGE
frontend-deployment-649fb4c7c   4         4         0       2m42s
# Deployment가 생성한 ReplicaSet이 표시된다.


controlplane ~ ➜  kubectl get deployments
NAME                  READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
frontend-deployment   0/4     4            0           2m48s

 

Rolling update 설정
.spec.strategy.type==RollingUpdate이면,

• maxSurge (default : 25%): 의도한 파드의 수에 대해 생성할 수 있는 최대 파드의 수를 지정하는 선택적
• maxUnavailable (default : 25%): 업데이트 프로세스 중에 사용할 수 없는 최대 파드의 수를 지정하는 선택적 필드
  • ex. maxUnavailable = 30%로 설정되면 rolling update 시작 시 이전 레플리카셋의 크기를 의도한 파드 중 70%를 스케일 다운한다. 즉, 업데이트 중에 사용 가능한 전체 파드 수는 의도한 파드 수의 70% 이상이 되도록 스케일 업 한다.

Deployment와 Replicaxx의 주요 차이점

	Deployment	ReplicaSet	ReplicationController
주요 목적	배포 및 관리 자동화	파드 복제본 관리	파드 복제본 관리
자동 업데이트	지원 (롤링 업데이트 및 롤백 가능)	미지원	미지원
추천 사용 사례	대부분의 애플리케이션 관리에 적합	Deployment의 내부 구성요소	이전 버전 레거시 지원

 

ReplicaSet과 Deployment의 주요 차이점

	ReplicaSet	Deployment
주요 목적	파드 복제본(replica)을 유지하고 관리.	애플리케이션의 배포, 업데이트, 롤백 등 전체 생명 주기를 관리.
롤링 업데이트	지원하지 않음. 수동으로 관리해야 함.	롤링 업데이트 및 롤백을 자동으로 지원.
버전 관리	이전 버전의 상태를 유지하거나 롤백할 수 없음.	애플리케이션 버전 관리 및 롤백 지원.
직접 사용 여부	일반적으로 직접 사용하지 않고, Deployment 내부에서 생성 및 관리됨.	사용자가 직접 정의하고 관리하며, ReplicaSet을 생성함.
주요 사용 사례	Deployment의 내부 구성 요소로 사용되며 직접 정의하지 않는 것이 일반적.	대부분의 애플리케이션 배포 및 관리에 적합.

 

ReplicaSet은 Deployment의 내부 컴포넌트로 작동한다.

→ Deployment는 내부적으로 ReplicaSet을 생성하여 파드 복제본(replica)을 관리한다.

• 예를 들어, Deployment로 3개의 파드를 실행하려면 Kubernetes는 이를 관리하는 ReplicaSet을 생성한다.
• ReplicaSet과 파드 연결: ReplicaSet은 Deployment의 파드 템플릿에 따라 생성된 파드를 유지한다.
• 업데이트 관리: Deployment가 롤링 업데이트를 수행하면, 새로운 ReplicaSet을 생성하여 새로운 파드를 실행하고, 이전 ReplicaSet을 점진적으로 삭제한다.

📝 즉, Deployment는 ReplicaSet을 상위 수준에서 관리하는 리소스로, 배포, 업데이트, 롤백 같은 고급 기능을 제공한다.
일반적으로 Deployment를 사용하여 애플리케이션을 배포하고 관리하며, ReplicaSet은 직접 정의하지 않는다!