IT 技書の森

Kubernetes ローリングアップデート

Pod を段階的に新バージョンに置き換え、ゼロダウンタイムでアプリケーションを更新するデプロイ戦略

Kubernetesデプロイ

Kubernetes ローリングアップデートとは

ローリングアップデートは、Deployment のデフォルトのデプロイ戦略で、Pod を 1 つずつ (または設定した数ずつ) 新バージョンに置き換える。全 Pod を同時に停止しないため、ゼロダウンタイムでアプリケーションを更新できる。

設定

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: api-server
spec:
  replicas: 3
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1        # 同時に追加できる新 Pod 数
      maxUnavailable: 0   # 同時に停止できる Pod 数
  template:
    spec:
      containers:
        - name: app
          image: myapp:2.0
          readinessProbe:
            httpGet:
              path: /ready
              port: 3000

更新の流れ

初期状態:  [v1] [v1] [v1]           ← 3 Pod 稼働中
Step 1:    [v1] [v1] [v1] [v2]      ← 新 Pod 追加 (maxSurge: 1)
Step 2:    [v1] [v1] [v2↑] [v2]     ← v2 が Ready になったら v1 を 1 つ削除
Step 3:    [v1] [v2] [v2] [v2]
Step 4:    [v2] [v2] [v2]           ← 完了

maxUnavailable: 0 にすると、新 Pod が Ready になるまで旧 Pod を削除しない。サービスの可用性が最大限保たれる。

maxSurge と maxUnavailable の組み合わせ

設定 動作 特徴
maxSurge: 1, maxUnavailable: 0 1 つずつ追加→削除 最も安全、時間がかかる
maxSurge: 0, maxUnavailable: 1 1 つ削除→追加 リソース節約、一時的に容量低下
maxSurge: 25%, maxUnavailable: 25% 高速に更新 デフォルト設定

Readiness プローブとの連携

ローリングアップデートの成否は Readiness プローブにかかっている。

  1. 新 Pod が起動する
  2. Readiness プローブが成功するまで、Service のエンドポイントに追加されない
  3. Readiness が成功したら、旧 Pod を削除する
  4. Readiness が失敗し続けると、更新が停止する

Readiness プローブがないと、起動中の Pod にトラフィックが流れてエラーが発生する。

ロールバック

# 直前のバージョンにロールバック
kubectl rollout undo deployment/api-server

# 特定のリビジョンにロールバック
kubectl rollout history deployment/api-server
kubectl rollout undo deployment/api-server --to-revision=3

# 更新状況の確認
kubectl rollout status deployment/api-server

Deployment は過去のリビジョンを保持しており (デフォルト 10 世代)、任意のリビジョンに戻せる。

Blue/Green デプロイとの比較

観点 ローリングアップデート Blue/Green
リソース 一時的に +1 Pod 2 倍のリソースが必要
切り替え速度 段階的 (数分) 即座 (DNS/LB 切り替え)
ロールバック 段階的 即座
新旧混在 更新中は混在する 混在しない

よくある落とし穴

Graceful Shutdown の未実装

旧 Pod が削除される際、処理中のリクエストが中断される。preStop フックと SIGTERM ハンドラーで、処理中のリクエストを完了してから終了する。

lifecycle:
  preStop:
    exec:
      command: ["sh", "-c", "sleep 5"]  # LB からの除外を待つ

Kubernetes ローリングアップデートの関連書籍も参考になる。

関連用語