Управление нагрузками (Workloads)

TL;DR: Deployment — stateless, StatefulSet — stateful, DaemonSet — по поду на ноду. Job — разовая задача, CronJob — по расписанию. kubectl rollout — управление обновлениями.

Deployment (Stateless)

Создание и обновление

# Императивно (для тестов)
kubectl create deployment web --image=nginx:1.24 --replicas=3
 
# Декларативно (production)
kubectl apply -f deployment.yaml
 
# Обновить образ
kubectl set image deploy/web nginx=nginx:1.25
 
# Наблюдать за выкаткой
kubectl rollout status deploy/web
 
# История версий
kubectl rollout history deploy/web
 
# Откат
kubectl rollout undo deploy/web
kubectl rollout undo deploy/web --to-revision=2

Стратегии обновления

spec:
  strategy:
    type: RollingUpdate            # или Recreate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1                  # сколько СВЕРХ replicas допустимо
      maxUnavailable: 0            # сколько недоступных допустимо (0 = zero downtime)

• RollingUpdate (default): постепенная замена подов. Zero downtime.
• Recreate: убить все старые, запустить все новые. Используется если старая и новая версии несовместимы.

Масштабирование

# Вручную
kubectl scale deploy/web --replicas=5
 
# Автоматически (HPA)
kubectl autoscale deploy/web --min=2 --max=10 --cpu-percent=70

HPA в манифесте:

apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: web-hpa
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: web
  minReplicas: 2
  maxReplicas: 10
  metrics:
    - type: Resource
      resource:
        name: cpu
        target:
          type: Utilization
          averageUtilization: 70

StatefulSet (Stateful)

Для приложений с состоянием: стабильные имена (web-0, web-1), упорядоченный запуск/остановка, персональные PVC.

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: postgres
spec:
  serviceName: postgres            # обязательно — Headless Service
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: postgres
  template:
    metadata:
      labels:
        app: postgres
    spec:
      containers:
        - name: postgres
          image: postgres:16
          ports:
            - containerPort: 5432
          volumeMounts:
            - name: data
              mountPath: /var/lib/postgresql/data
  volumeClaimTemplates:            # каждый под получит свой PVC
    - metadata:
        name: data
      spec:
        accessModes: ["ReadWriteOnce"]
        resources:
          requests:
            storage: 10Gi

# Pods: postgres-0, postgres-1, postgres-2 (стабильные имена)
# PVCs: data-postgres-0, data-postgres-1, data-postgres-2
 
# DNS: postgres-0.postgres.default.svc.cluster.local

DaemonSet (По поду на ноду)

Логи, мониторинг, сетевые агенты — один под на каждой ноде.

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: node-exporter
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: node-exporter
  template:
    metadata:
      labels:
        app: node-exporter
    spec:
      containers:
        - name: exporter
          image: prom/node-exporter:latest
          ports:
            - containerPort: 9100
              hostPort: 9100       # привязка к порту ноды

Job и CronJob

# Разовая задача
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: db-migration
spec:
  backoffLimit: 3                  # кол-во попыток
  activeDeadlineSeconds: 300       # таймаут
  template:
    spec:
      containers:
        - name: migrate
          image: myapp:v1
          command: ["python", "manage.py", "migrate"]
      restartPolicy: Never
---
# Периодическая задача
apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
  name: daily-backup
spec:
  schedule: "0 3 * * *"           # каждый день в 3:00
  concurrencyPolicy: Forbid        # не запускать если предыдущий ещё работает
  successfulJobsHistoryLimit: 3
  failedJobsHistoryLimit: 3
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
            - name: backup
              image: postgres:16
              command: ["pg_dumpall", "-U", "postgres"]
          restartPolicy: OnFailure

Типичные ошибки

Ошибка	Симптом	Решение
Deployment для БД	Данные теряются при пересоздании пода	Использовать StatefulSet + PVC
maxUnavailable: 25% при 2 репликах	1 под недоступен = 50% downtime	maxUnavailable: 0 для малого числа реплик
StatefulSet без Headless Service	Ошибка валидации	Создать Service с clusterIP: None
Job без backoffLimit	Бесконечные retry при ошибке	Указать backoffLimit: 3 и activeDeadlineSeconds
CronJob без concurrencyPolicy	Наложение задач если предыдущая не завершилась	concurrencyPolicy: Forbid