本章目录（点击跳转）：
- 4.1 工作负载是什么
- 4.2 Deployment（重中之重）
- 4.2.1 完整 YAML 模板
- 4.2.2 Deployment 背后还有一个 ReplicaSet
- 4.2.3 扩缩容
- 4.2.4 滚动升级（发版）
- 4.2.5 回滚（发版翻车救星）
- 4.2.6 暂停与恢复批量更新
- 4.3 StatefulSet（有状态应用）
- 4.3.1 完整示例：一个 3 副本的 etcd 演示
- 4.4 DaemonSet（每台节点一个）
- 4.5 Job 与 CronJob（任务型）
- 4.5.1 Job：跑一次就结束
- 4.5.2 CronJob：定时任务
- 4.6 四种工作负载对比总结
- 4.7 本章小结
本章目标：掌握 Kubernetes 四种核心工作负载——Deployment、StatefulSet、DaemonSet、Job/CronJob，能根据应用特点选对工具，并会做滚动升级和回滚。
4.1 工作负载是什么
前面直接创建 Pod，删除后 K8s 不会帮你补。工作负载（Workload）就是在 Pod 之上的一层"管理者"：
你声明"我要什么"，工作负载控制器负责永远让现实符合声明：副本数、滚动更新、自愈、重启策略。
选型口诀：
| 应用特点 | 用什么 | 例子 |
|---|---|---|
| 无状态（任意副本可互换） | Deployment（最常用） | Web 服务、API |
| 有状态（需要固定名字、固定存储） | StatefulSet | 数据库、Kafka |
| 每台节点都要跑一个 | DaemonSet | 日志采集、监控 agent |
| 跑一次就结束 | Job | 数据迁移、报表 |
| 定时跑一次 | CronJob | 每天备份 |
4.2 Deployment（重中之重）
4.2.1 完整 YAML 模板
# web-deploy.yaml —— 以后复制这个模板改就行
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: web
namespace: default
labels:
app: web
spec:
replicas: 3 # 副本数
selector: # 管理哪些 Pod（必须匹配 template 标签）
matchLabels:
app: web
strategy: # 更新策略
type: RollingUpdate
rollingUpdate:
maxSurge: 1 # 更新时最多多出 1 个
maxUnavailable: 0 # 更新时最多 0 个不可用（不中断服务）
template: # Pod 模板
metadata:
labels:
app: web
spec:
containers:
- name: web
image: nginx:1.27
ports:
- containerPort: 80
resources:
requests:
cpu: 100m
memory: 128Mi
limits:
cpu: 250m
memory: 256Mi
readinessProbe:
httpGet:
path: /
port: 80
periodSeconds: 5kubectl apply -f web-deploy.yaml
kubectl get deploy web
kubectl get pods -l app=web -w输出：
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
web 3/3 3 3 10s小白注意
selector.matchLabels和template.metadata.labels必须一致，否则 apply 会报错。Deployment 创建后 selector 不可修改。
4.2.2 Deployment 背后还有一个 ReplicaSet
Deployment 通过管理 ReplicaSet 来管理 Pod（一层间接，为了升级时新旧两组 Pod 并存）。你一般不用直接创建 ReplicaSet，但要知道它存在：
kubectl get rs -l app=web
# 会看到 web-xxxxx（Deployment 自动生成的）4.2.3 扩缩容
kubectl scale deployment web --replicas=5
kubectl get pods -l app=web -w # 看新 Pod 逐个起来
kubectl scale deployment web --replicas=2自动扩缩容 HPA（提前预告，生产常用）：
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 # CPU 超过 70% 就扩容minikube 默认没装 metrics-server，HPA 需要它。
minikube addons enable metrics-server可开启。
4.2.4 滚动升级（发版）
把镜像从 1.27 升到 1.28，全程不停机：
# 方式一：命令行
kubectl set image deployment/web web=nginx:1.28
# 方式二：改 YAML 后 apply（推荐，有版本记录）
# 把 web-deploy.yaml 里 image 改成 nginx:1.28
kubectl apply -f web-deploy.yaml观察升级过程：
kubectl rollout status deployment/web
kubectl get pods -l app=web -w
# 新 Pod 先起、就绪后，旧 Pod 才删 —— 这就是滚动更新
kubectl rollout history deployment/web
# REVISION 号每次更新 +14.2.5 回滚（发版翻车救星）
# 回滚到上一版
kubectl rollout undo deployment/web
# 回滚到指定版本
kubectl rollout undo deployment/web --to-revision=2
# 查看历史
kubectl rollout history deployment/web
# 演练一下：
kubectl set image deployment/web web=nginx:1.28
kubectl rollout undo deployment/web # 退回 1.27
kubectl get pods -l app=web4.2.6 暂停与恢复批量更新
一批改动不想每步都触发滚动更新：
kubectl rollout pause deployment/web
kubectl set image deployment/web web=nginx:1.28 # 只记录，不执行
kubectl set env deployment/web APP_VERSION=v2
kubectl rollout resume deployment/web # 一次性滚动4.3 StatefulSet（有状态应用）
数据库这类应用有三个特殊需求：
- 固定的网络标识：
mysql-0、mysql-1、mysql-2，重启后名字不变； - 稳定的存储：每个副本绑定自己专属的 PVC，Pod 重建后数据还在；
- 有序的启停：按 0、1、2 顺序启动，按 2、1、0 顺序停止。
StatefulSet 就是为这三点设计的。
4.3.1 完整示例：一个 3 副本的 etcd 演示
# stateful-demo.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: etcd-headless
spec:
clusterIP: None # Headless Service：不给虚拟IP
selector:
app: etcd
ports:
- port: 2380
name: peer
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: etcd
spec:
serviceName: etcd-headless # 必须指向一个 Headless Service
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: etcd
template:
metadata:
labels:
app: etcd
spec:
containers:
- name: etcd
image: bitnami/etcd:3.5
env:
- name: ETCD_INITIAL_CLUSTER
value: etcd-0=http://etcd-0:2380,etcd-1=http://etcd-1:2380,etcd-2=http://etcd-2:2380
ports:
- containerPort: 2379
volumeClaimTemplates: # 每个副本自动创建一个 PVC
- metadata:
name: data
spec:
accessModes: ["ReadWriteOnce"]
resources:
requests:
storage: 1Gikubectl apply -f stateful-demo.yaml
kubectl get pods -l app=etcd -o wide
# 名字是 etcd-0, etcd-1, etcd-2
kubectl get pvc
# 自动生成 data-etcd-0, data-etcd-1, data-etcd-2
# 每个 Pod 有独立 DNS 名（靠 headless service）：
kubectl exec -it etcd-0 -- ping -c1 etcd-1注意：删除 StatefulSet 时，PVC 默认不会删（数据安全优先），需要手动清理：
kubectl delete pvc -l app=etcd
kubectl delete -f stateful-demo.yaml4.4 DaemonSet（每台节点一个）
场景：日志采集 agent（Fluentd）、监控 agent（node-exporter）、网络插件（CNI）。
# daemonset-demo.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: node-logger
spec:
selector:
matchLabels:
app: node-logger
template:
metadata:
labels:
app: node-logger
spec:
containers:
- name: logger
image: busybox:1.36
command: ["sh", "-c", "while true; do echo \"$(hostname) $(date)\"; sleep 5; done"]kubectl apply -f daemonset-demo.yaml
kubectl get ds node-logger
# minikube 只有 1 个节点，所以只有 1 个 Pod；
# 多节点集群里，每加一个节点，就自动多一个 Pod
kubectl get pods -o wide -l app=node-logger
kubectl delete -f daemonset-demo.yaml4.5 Job 与 CronJob（任务型）
4.5.1 Job：跑一次就结束
# job-demo.yaml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: backup-job
spec:
completions: 1 # 需要成功完成的次数
backoffLimit: 3 # 失败重试 3 次
template:
spec:
restartPolicy: OnFailure
containers:
- name: backup
image: busybox:1.36
command: ["sh", "-c", "for i in 1 2 3 4 5; do echo 备份进度 $i; sleep 2; done; echo 完成"]kubectl apply -f job-demo.yaml
kubectl get job backup-job
kubectl get pods -l job-name=backup-job
kubectl logs job/backup-job
# 状态 Succeeded 后 Job 完成；再想跑就删除重建
kubectl delete job backup-job并行 Job（completions=4, concurrencyPolicy=Allow, 可加 parallelism=4）：4 个子任务同时跑，全部成功才算成功。
4.5.2 CronJob：定时任务
# cronjob-demo.yaml
apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
name: hourly-report
spec:
schedule: "0 * * * *" # crontab 格式：每小时整点
concurrencyPolicy: Forbid # 上一次没跑完就不启动新的
jobTemplate:
spec:
template:
spec:
restartPolicy: OnFailure
containers:
- name: report
image: busybox:1.36
command: ["sh", "-c", "echo 生成 $(date) 的报表"]kubectl apply -f cronjob-demo.yaml
kubectl get cronjob hourly-report
# 想立即跑一次（不用等整点）：
kubectl create job run-from-cron --from=cronjob/hourly-report
kubectl get jobs
kubectl delete -f cronjob-demo.yamlcrontab 格式速记：分 时 日 月 星期，*/10 * * * * 表示每 10 分钟。
4.6 四种工作负载对比总结
| Deployment | StatefulSet | DaemonSet | Job/CronJob | |
|---|---|---|---|---|
| Pod 命名 | web-随机哈希 | 固定序号 0,1,2 | 随机 | 随机+序号 |
| 副本位置 | 任意节点 | 任意节点（有序启停） | 每节点一个 | 跑完即止 |
| 存储 | 共享/无 | 每副本独立 PVC | 无 | 无 |
| 更新 | 滚动 | 有序逐个 | 逐节点 | 无 |
| 典型场景 | Web/API | DB/MQ | 节点级 agent | 批处理/定时 |
4.7 本章小结
- 无状态应用 → Deployment，会 4 件套：
apply、scale、rollout status、rollout undo。 - 有状态 → StatefulSet + Headless Service + volumeClaimTemplates。
- 每节点一个 → DaemonSet；跑一次 → Job；定时 → CronJob。
maxUnavailable: 0+ 就绪探针 = 升级零停机。
下一章：让应用能被访问——Service 与网络。
原文链接：第4章 工作负载（Workloads），转载请注明来源！