Kubernetes滚动部署和数据库迁移

Question

在进行带有数据库迁移的滚动更新时，Kubernetes如何处理？

举个例子，我有一个应用程序从app-v1升级到app-v2，其中包括修改现有表的迁移步骤。这意味着我需要在部署后运行类似于db:migrate的命令来完成Rails应用程序的迁移。

当针对3个副本集进行滚动部署时，它将从一个Pod部署到另一个Pod，可能会导致没有新版本应用程序的POD出现故障。

虽然这种情况并不经常发生，但很可能会发生。我想了解这种情况的最佳/推荐方法。

- Gayan Hewa

Answer 1

防止旧版本出现问题的一种方法是将迁移分成多个步骤。

例如，您想在数据库中重命名一个列。直接重命名该列会破坏应用程序的旧版本。可以将其拆分为多个步骤：

• 添加一个数据库迁移，插入新列
• 更改应用程序，使所有写入都到旧列和新列
• 运行任务将所有值从旧列复制到新列
• 更改应用程序以从新列读取
• 添加一个迁移，删除旧列

这很麻烦，但避免了维护页面停机时间。

- mbuechmann

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这是一篇很好的文章，解释了这个想法：https://spring.io/blog/2016/05/31/zero-downtime-deployment-with-a-database - tsauerwein

Answer 2

Kubernetes不支持包含数据库迁移的滚动更新。这是应用程序特定的，所以应用程序开发人员需要处理它。您可能需要执行与非k8s环境相同的操作。

无论如何，我会这样做：

1. 将副本数缩小到1。 2. 更新镜像。 3. 将副本数扩大到3。

这并不是完美的解决方案，但不需要更改代码。在db:migrate步骤和实际服务器监听之间存在一个小窗口，在这个窗口期内，请求将发送到旧副本（一旦新副本准备好，旧副本就会终止）。该请求可能会成功或失败，具体取决于代码块是否直接涉及模式更改。

如果我不太关心停机时间，那么我会使用重新创建策略。

- tselvan

Answer 3

我最近解决了这个问题，以下是我的方式:

• 使用 部署注释 存储您通常需要在部署之前或之后运行的命令。
• 创建一个脚本，可以根据名称读取您的部署，然后创建一个作业以运行部署注释中指定的命令。
• 将镜像推送到Docker注册表时添加一个Webhook，该Webhook将调用先前指定的脚本。
• 为避免与不兼容的数据库结构出现问题：
  • 不要以向后不兼容的方式修改数据库列。
  • 不要立即在迁移中删除未使用的列。您可以在下一个版本中进行操作。这样，您将只有一个迁移脚本，在部署之前运行它。

P.S. 如果你想在脚本中使用Kubernetes，可能需要熟悉以下链接：Kubernetes API, Kubernetes API概述, 使用Kubernetes API访问集群, 客户端库。

- Denis V

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这听起来很有前途，但我不确定我理解第三点。你能提供一个例子说明一下吗？ - Greg Ferreri

很遗憾，我为此编写的应用程序不是开源的，但我用golang编写了它，在Kubernetes中授予了访问权限（读/写部署和作业），它作为http守护进程监听并执行所描述的操作。 - Denis V