Entendendo Deployments no Kubernetes: o recurso que mantém sua aplicação sempre disponível

Muita gente responde que um Deployment é apenas um recurso para criar Pods. Mas essa resposta está incompleta.

Quando começamos a estudar Kubernetes, normalmente criamos Pods diretamente para entender como tudo funciona.

Isso é ótimo para aprender.

Mas não é assim que aplicações normalmente são executadas em ambientes reais.

Na prática, quase sempre utilizamos Deployments.

Neste artigo vamos entender:

• o que é um Deployment;
• por que ele existe;
• como ele controla os Pods;
• a relação entre Deployment, ReplicaSet e Pods;
• como criar o primeiro Deployment.

O que é um Deployment?

Um Deployment é um recurso do Kubernetes responsável por criar, atualizar e administrar Pods automaticamente.

Em vez de você criar Pods manualmente, você informa ao Kubernetes qual é o estado desejado da aplicação.

Depois disso, o Deployment trabalha para manter esse estado.

Por exemplo.

Imagine que sua aplicação deve possuir 3 Pods executando a imagem do NGINX.

Você não precisa criar os três Pods manualmente.

Basta criar um Deployment dizendo que deseja três réplicas.

O Kubernetes fará todo o restante.

O problema de criar Pods diretamente

Um Pod pode morrer.

Pode ser removido.

Pode falhar durante uma atualização.

Quando criamos um Pod diretamente, somos nós os responsáveis por recriá-lo.

Ou seja, não existe gerenciamento automático.

Já o Deployment observa constantemente o estado da aplicação.

Se algum Pod desaparecer, ele será recriado automaticamente.

Como o Deployment funciona internamente?

Apesar de parecer que o Deployment controla diretamente os Pods, isso não acontece.

Na verdade existe outro recurso entre eles.

Deployment
      │
      ▼
 ReplicaSet
      │
      ▼
    Pods

O fluxo funciona da seguinte maneira.

• O Deployment administra um ReplicaSet.
• O ReplicaSet garante a quantidade correta de Pods.
• Os Pods executam os containers da aplicação.

Essa separação permite que o Kubernetes realize atualizações, rollback e escalabilidade sem interromper o gerenciamento da aplicação.

Um exemplo simples

Imagine que desejamos executar três Pods do NGINX.

Objetivo desejado

3 Pods executando nginx

Criamos um Deployment informando isso.

Se um dos Pods morrer, o ReplicaSet perceberá imediatamente.

Antes

Pod 1 ✅
Pod 2 ✅
Pod 3 ❌

O ReplicaSet cria outro automaticamente.

Depois

Pod 1 ✅
Pod 2 ✅
Pod 3 ✅

Perceba que o Deployment continua mantendo exatamente o estado que definimos.

Criando um Deployment

Um Deployment é definido através de um manifesto YAML.

Um exemplo simples seria:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment

metadata:
  name: nginx-deployment

spec:
  replicas: 3

  selector:
    matchLabels:
      app: nginx

  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx

    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:latest

Mesmo sendo pequeno, esse manifesto já é suficiente para criar uma aplicação gerenciada pelo Kubernetes.

Nos próximos artigos da série iremos detalhar cada uma dessas seções.

Aplicando o manifesto

Depois de salvar o arquivo como deployment.yaml, basta executar:

kubectl apply -f deployment.yaml

Explicando o comando:

• kubectl → cliente do Kubernetes.
• apply → cria ou atualiza recursos.
• -f → informa que será utilizado um arquivo.
• deployment.yaml → manifesto do Deployment.

Resultado esperado:

deployment.apps/nginx-deployment created

Verificando os recursos criados

Primeiro podemos listar os Deployments.

kubectl get deployments

Resultado esperado:

NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE
nginx-deployment   3/3     3            3

Depois podemos verificar o ReplicaSet.

kubectl get replicasets

Resultado esperado:

NAME                          DESIRED   CURRENT   READY
nginx-deployment-xxxxxxxxxx   3         3         3

Por fim, verificamos os Pods.

kubectl get pods

Resultado esperado:

NAME                                READY
nginx-deployment-xxxxxxxxxx-abc12   1/1
nginx-deployment-xxxxxxxxxx-def34   1/1
nginx-deployment-xxxxxxxxxx-ghi56   1/1

Observe que o Deployment criou automaticamente um ReplicaSet, que por sua vez criou os Pods.

Entendendo a saída do Deployment

Ao executar:

kubectl get deployments

Algumas colunas são exibidas.

Coluna	Significado
READY	Quantos Pods estão prontos
UP-TO-DATE	Quantos Pods utilizam a versão atual
AVAILABLE	Quantos Pods estão disponíveis para receber tráfego
AGE	Tempo desde a criação do Deployment

Essas informações ajudam a acompanhar rapidamente a saúde da aplicação.

Deployment x Pod

Essa é uma dúvida bastante comum.

Pod	Deployment
Executa um ou mais containers	Gerencia vários Pods
Não realiza rollback	Permite rollback
Não faz atualização gradual	Faz Rolling Update
Não recria Pods automaticamente	Mantém a aplicação no estado desejado
Indicado para testes	Indicado para aplicações

Uma analogia simples.

Pod
↓

Funcionário

Deployment
↓

Gerente

O funcionário executa o trabalho.

O gerente garante que sempre exista alguém executando o trabalho.

Se um funcionário faltar, outro assume seu lugar.

É exatamente essa ideia que o Deployment aplica aos Pods.

Conclusão

O Deployment é um dos recursos mais importantes do Kubernetes.

Ele simplifica o gerenciamento da aplicação e permite que o cluster mantenha automaticamente o estado desejado.

Além de criar Pods, ele também é responsável por permitir atualizações, escalabilidade, rollback e alta disponibilidade.

Entender bem esse recurso facilita bastante o aprendizado dos próximos conceitos do Kubernetes.

No próximo artigo da série vamos aprofundar a estrutura de um Deployment e entender o papel do ReplicaSet, do selector e do template, além de explicar por que esses campos precisam estar corretamente configurados.

Referências

• Kubernetes Documentation — Deployments — documentação oficial sobre Deployments.
• Kubernetes Documentation — ReplicaSet — funcionamento do ReplicaSet.
• Kubernetes Documentation — Deploy a Stateless Application — exemplo oficial de Deployment.
• LINUXtips — Descomplicando Kubernetes — treinamento utilizado como base para os estudos desta série.