第4課：Deployments、DaemonSets & StatefulSets

1. Deployment 詳解

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web-app
spec:
  replicas: 3
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1         # 滾動更新時可額外增加的 Pod 數
      maxUnavailable: 0   # 滾動更新時可不可用的 Pod 數
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.25
        ports:
        - containerPort: 80

策略	行為	停機時間
RollingUpdate	新舊 Pod 逐步替換	無（零停機）
Recreate	先停止所有 Pod → 再啟動新 Pod	有（部署間有停機）

# 回滾
kubectl rollout undo deployment/web-app
kubectl rollout undo deployment/web-app --to-revision=2

# 查看部署歷史
kubectl rollout history deployment/web-app
kubectl rollout status deployment/web-app

2. DaemonSet

DaemonSet 確保每個節點上運行一個 Pod。

使用場景	範例
日誌收集	fluentd、filebeat
監控代理	Prometheus node exporter、Datadog
網路	kube-proxy、Calico、Cilium
儲存	CSI node driver

# 建立 DaemonSet（沒有直接指令 — 需要 YAML）
# 技巧：從 Deployment 轉換
kubectl create deployment ds-template --image=fluentd --dry-run=client -o yaml > ds.yaml
# 修改 kind: DaemonSet，移除 replicas，移除 strategy

3. StatefulSet

StatefulSet vs Deployment：
  - 穩定的網路身份：pod-0, pod-1, pod-2（Deployment 使用隨機後綴）
  - 有序部署：按 0 → 1 → 2 順序啟動
  - 穩定的持久化儲存：每個 Pod 各自分配 PVC
  - 需要 Headless Service

使用場景：資料庫、分散式系統（MySQL、Redis Cluster、Kafka）

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mysql
spec:
  serviceName: mysql-headless  # Headless Service 名稱
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:8.0
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data
    spec:
      accessModes: ["ReadWriteOnce"]
      resources:
        requests:
          storage: 10Gi

4. 速查表

任務	指令
建立 Deployment	kubectl create deploy NAME --image=IMG --replicas=N
更新映像檔	kubectl set image deploy/NAME CONTAINER=IMAGE:TAG
回滾	kubectl rollout undo deploy/NAME
檢查 DaemonSet	kubectl get daemonset -A
檢查 StatefulSet	kubectl get statefulset

5. 練習題

Q1：使用 Deployment strategy type: Recreate 時，部署過程中會發生什麼？

• A) 新舊 Pod 同時運行
• B) 所有舊 Pod 先停止，然後才啟動新 Pod — 會有停機時間 ✓
• C) 一次更新一個 Pod
• D) 流量自動路由到新 Pod

解析：Recreate 策略會停止所有舊 Pod 後才啟動新 Pod。RollingUpdate 可以零停機更新，但如果應用程式不支援新舊版本同時運行，則需要使用 Recreate。

Q2：DaemonSet 的 Pod 如何排程？

• A) kube-scheduler 選擇節點
• B) DaemonSet controller 自動在每個節點放置一個 Pod ✓
• C) 使用者需要手動設定 nodeSelector
• D) 隨機分配到節點

解析：DaemonSet controller 自動在每個節點放置一個 Pod。當新節點加入時，會自動建立 Pod。可以使用 toleration 來在控制平面節點上也放置 Pod。

Q3：StatefulSet 為什麼需要 serviceName 欄位？

• A) 用於負載平衡
• B) 需要 Headless Service 為每個 Pod 提供 DNS 記錄（pod-0.serviceName） ✓
• C) 用於啟用自動擴展
• D) 用於儲存佈建

解析：StatefulSet 的每個 Pod 都有穩定的 DNS 名稱（例：mysql-0.mysql-headless.namespace.svc.cluster.local）。這需要 Headless Service（clusterIP: None）。serviceName 參照這個 Headless Service。