📘 第26课:滚动更新

生产部署

🔄 滚动更新:零停机部署

滚动更新是生产部署的核心能力——逐步替换旧版本容器,确保服务不中断。

📋 Docker Compose滚动更新

# 重新构建并滚动更新 ✅
docker compose up -d --build --no-deps api

# 强制重新创建容器
docker compose up -d --force-recreate api

# 不启动依赖服务
docker compose up -d --no-deps api

🐳 Docker Swarm滚动更新

# 部署服务 ✅
docker service create \
  --name api \
  --replicas 3 \
  --update-parallelism 1 \
  --update-delay 30s \
  --update-failure-action rollback \
  myregistry.com/api:v1.0

# 触发滚动更新 ✅
docker service update --image myregistry.com/api:v2.0 api

# 查看更新状态
docker service ps api

# 暂停/恢复更新
docker service update --pause api
docker service update --resume api
滚动更新过程: 初始状态: [v1] [v1] [v1] ← 3个v1副本 步骤1: [v1] [v1] [v2] ← 更新1个,2个v1继续服务 步骤2: [v1] [v2] [v2] ← 更新第2个 步骤3: [v2] [v2] [v2] ← 完成! 全程至少2个副本在服务 → 零停机!

⚙️ 更新策略配置

# Compose deploy配置 ✅
services:
  api:
    deploy:
      replicas: 3
      update_config:
        parallelism: 1          # 每次更新1个
        delay: 30s              # 间隔30秒
        failure_action: rollback # 失败自动回滚
        monitor: 15s            # 更新后观察15秒
        order: start-first      # 先启新再停旧

# Kubernetes滚动更新 ✅
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
spec:
  replicas: 3
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1        # 最多多出1个Pod
      maxUnavailable: 0  # 不允许不可用

🧪 蓝绿部署

# 蓝绿部署 ✅
# 1. 部署绿色(新版本)
docker compose -f docker-compose.yml -f docker-compose.green.yml up -d

# 2. 验证绿色环境
curl http://green.internal:3000/health

# 3. 切换流量到绿色
docker compose exec nginx nginx -s reload  # 重新加载配置指向绿色

# 4. 观察一段时间后删除蓝色
docker compose -f docker-compose.yml -f docker-compose.blue.yml down

❓ 常见问题

❓ 滚动更新时如何处理数据库迁移?数据库迁移应在应用部署前执行,且必须向后兼容(新代码兼容旧schema,旧代码兼容新schema)。分两步:①先执行只加不删的DDL ②部署新代码 ③等旧代码全部替换后执行清理DDL。
❓ 更新失败怎么回滚?Swarm:配置failure_action: rollback自动回滚,或docker service rollback api手动回滚。Kubernetes:kubectl rollout undo deployment/api。Compose:记录旧镜像标签,手动docker compose up -d恢复。

🏆 本课成就

📚 深度补充:滚动更新进阶要点

【运维与部署阶段】生产环境注意事项

要点说明最佳实践
资源规划根据业务负载合理分配CPU/内存先压测再上线,设置requests和limits
监控告警设置关键指标阈值和告警规则Prometheus + AlertManager,5分钟P99延迟告警
备份策略定期备份关键数据和配置自动化备份脚本 + 异地存储 + 定期恢复演练
灰度发布新版本逐步放量降低风险金丝雀发布5%→20%→50%→100%
回滚预案部署前确认回滚方案和步骤保留前一版本镜像,数据库迁移向前兼容
文档更新配置变更必须同步更新文档GitOps管理配置,变更即文档
安全基线遵循CIS Docker Benchmark非root运行、只读FS、最小能力
日志规范结构化日志,统一格式JSON格式日志,包含traceId

常见误区与避坑指南

  1. 过度配置:不是所有服务都需要高可用,根据实际需求选择架构复杂度,避免过度工程
  2. 忽略日志:日志是排障的关键,确保日志格式统一、级别合理、采集完整
  3. 资源超卖:容器资源限制不是摆设,超卖会导致性能下降甚至OOM Kill
  4. 安全忽视:默认配置不等于安全配置,生产环境必须加固(非root、只读FS、最小能力)
  5. 监控缺失:没有监控等于盲飞,至少要有基础的健康检查和资源监控
  6. 手动运维:能自动化的绝不手动,手动操作容易出错且不可追溯
  7. 忽略网络策略:默认所有容器互通不安全,应按最小权限原则配置网络

进阶阅读与参考

Docker命令速查卡

# 容器生命周期
docker create/start/stop/restart/rm/pause/unpause
docker logs/top/stats/inspect/exec diff

# 镜像构建
docker build/pull/push/tag/rmi/images/history
docker save/load/import/manifest

# 网络与存储
docker network create/ls/inspect/connect/disconnect/rm/prune
docker volume create/ls/inspect/rm/prune

# Docker Compose
docker compose up/down/ps/logs/build/exec
docker compose config/stop/start/scale/top/cp

# 系统维护
docker system df/prune/info
docker builder prune
docker container/prune/image prune

# K8s常用命令
kubectl get/describe/logs/exec/apply/delete
kubectl rollout status/undo/history
kubectl scale/autoscale/set

本阶段知识脉络

运维与部署阶段知识体系: 核心概念实操演练最佳实践故障排查 每一课都遵循:概念讲解 → 命令实操 → 代码示例 → 常见问题 → 练习巩固 确保学完即能上手,理论实践并重。

生产环境检查清单

类别检查项命令/方法
安全性容器非root运行docker exec <c> whoami
只读文件系统docker run --read-only
最小能力集docker inspect --format '{{.HostConfig.CapAdd}}'
可靠性健康检查配置docker inspect --format '{{.State.Health}}'
重启策略docker inspect --format '{{.HostConfig.RestartPolicy}}'
资源限制docker stats --no-stream
可观测性日志收集日志驱动+集中式平台
指标监控Prometheus+cAdvisor
链路追踪Jaeger/Zipkin
备份数据卷备份定期tar备份到远程存储
配置版本化GitOps管理所有配置

SRE关键指标(SLI/SLO)

指标定义典型SLO
可用性成功请求/总请求99.9%
延迟请求处理时间P99<200ms
错误率5xx响应比例<0.1%
吞吐量QPS/TPS根据业务设定
MTTR平均恢复时间<15分钟
MTBF平均故障间隔根据业务设定

实战案例:故障排查流程

# Step 1: 检查容器状态
docker ps -a                          # 查看所有容器
docker inspect <container>            # 查看详细配置

# Step 2: 查看日志
docker logs --tail 100 <container>    # 最近100行日志
docker logs --since 1h <container>    # 最近1小时

# Step 3: 进入容器排查
docker exec -it <container> sh        # 进入容器shell

# Step 4: 检查资源
docker stats --no-stream              # 资源使用概览
docker system df                      # 磁盘使用

# Step 5: 网络排查
docker network ls                     # 网络列表
docker exec <c> ping <target>        # 网络连通性
docker exec <c> nslookup <svc>       # DNS解析

# Step 6: 检查健康状态
docker inspect --format '{{.State.Health}}' <c>
docker inspect --format '{{.State.ExitCode}}' <c>
docker inspect --format '{{.State.OOMKilled}}' <c>

Dockerfile模板:多语言通用

# 通用最佳实践模板
FROM alpine:3.19 AS builder
# ... 构建步骤 ...

FROM alpine:3.19
RUN addgroup -S appgroup && adduser -S appuser -G appgroup
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/output .
USER appuser
HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s --retries=3 \
  CMD wget -qO- http://localhost:8080/health || exit 1
EXPOSE 8080
CMD ["./app"]

Docker Compose健康检查模板

services:
  app:
    build: .
    healthcheck:
      test: ["CMD", "wget", "-qO-", "http://localhost:8080/health"]
      interval: 30s
      timeout: 5s
      retries: 3
      start_period: 30s
    restart: unless-stopped
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '1'
          memory: 512M