建立: 2026年1月26日 14:01:45 更新: 2026年1月28日 15:27:35 作者: Charles

LAB 14 Namespace 與 Rolling Update¶

學習目標¶

完成本章節後，你將能夠：

使用 kubectl 建立與管理 Namespace
在不同 Namespace 中部署與查詢資源
使用 --dry-run=client -o yaml 產生 YAML 檔案
使用 kubectl apply -f 套用 YAML 更新進行 Rolling Update
使用 kubectl rollout 查看歷史紀錄與回滾版本

前置知識¶

開始之前，請確保你已經：

完成 LAB 13 Kubernetes 常用指令
熟悉 Pod、Deployment 基本概念
準備好 Kubernetes 叢集環境（k8s-master1）

核心概念說明¶

Namespace 是什麼？¶

Namespace（命名空間） 是 Kubernetes 中用來**隔離資源的虛擬分區**。不同 Namespace 中的資源名稱可以相同，彼此不會衝突。

graph TB
    subgraph "Kubernetes Cluster"
        subgraph "default namespace"
            D1[Deployment A]
            P1[Pod A]
        end
        subgraph "ns1 namespace"
            D2[Deployment A]
            P2[Pod A]
        end
        subgraph "kube-system namespace"
            D3[CoreDNS]
            D4[Antrea]
        end
    end

Namespace 用途	說明
資源隔離	不同團隊或專案使用不同 Namespace
權限控制	可以設定不同 Namespace 的存取權限
資源配額	可以限制各 Namespace 的資源使用量
名稱區隔	同名資源可以存在於不同 Namespace

Rolling Update 是什麼？¶

Rolling Update（滾動更新） 是 Kubernetes 更新 Deployment 的預設策略，會**逐步**將舊版 Pod 替換成新版，確保服務不中斷。

graph LR
    subgraph "更新前"
        P1[Pod v1.7.1]
        P2[Pod v1.7.1]
        P3[Pod v1.7.1]
    end

    subgraph "更新中"
        P4[Pod v1.7.1]
        P5[Pod v1.9.1]
        P6[Pod v1.9.1]
    end

    subgraph "更新後"
        P7[Pod v1.9.1]
        P8[Pod v1.9.1]
        P9[Pod v1.9.1]
    end

    更新前 --> 更新中 --> 更新後

Rolling Update 特性	說明
零停機時間	更新過程中服務不中斷
逐步替換	一次只替換部分 Pod
可回滾	發現問題可以回到先前版本
歷史紀錄	保留部署版本歷史

Lab 實作練習：Namespace 管理¶

步驟 1：啟用 kubectl 指令自動補齊¶

設定 bash 自動補齊功能，方便操作：

啟用 bash completion

source <(kubectl completion bash)

永久生效

將上述指令加入 ~/.bashrc，每次登入自動啟用：

echo 'source <(kubectl completion bash)' >> ~/.bashrc

步驟 2：清理所有資源¶

使用 kubectl delete all --all 刪除目前 Namespace 中的所有資源：

刪除所有資源

kubectl delete all --all

預期結果：

pod "test4" deleted
pod "test5-8464657978-5jgj6" deleted
service "kubernetes" deleted
deployment.apps "test5" deleted
deployment.apps "test6" deleted
replicaset.apps "test5-8464657978" deleted
horizontalpodautoscaler.autoscaling "test5" deleted

all 包含哪些資源？

kubectl delete all --all 會刪除以下資源類型：

Pod
Service
Deployment
ReplicaSet
StatefulSet
DaemonSet
Job
CronJob

不包含：ConfigMap、Secret、PV、PVC、Namespace 等。

步驟 3：查看現有 Namespace¶

查看所有 Namespace

kubectl get namespaces

預期結果：

NAME              STATUS   AGE
default           Active   19h
kube-node-lease   Active   19h
kube-public       Active   19h
kube-system       Active   19h

Namespace	用途
default	預設命名空間，未指定時使用
kube-system	Kubernetes 系統元件（CoreDNS、CNI 等）
kube-public	公開資源，所有使用者可讀取
kube-node-lease	節點心跳資訊

步驟 4：建立自訂 Namespace¶

建立 Namespace

kubectl create namespace ns1
kubectl create namespace ns2

預期結果：

namespace/ns1 created
namespace/ns2 created

驗證建立結果：

查看 Namespace

kubectl get namespaces

預期結果：

NAME              STATUS   AGE
default           Active   19h
kube-node-lease   Active   19h
kube-public       Active   19h
kube-system       Active   19h
ns1               Active   12s
ns2               Active   8s

步驟 5：在不同 Namespace 建立 Deployment¶

使用 --namespace= 參數指定 Namespace：

在 ns1 建立 Deployment

kubectl create deployment test1 --image=docker1.training.lab:5000/nginx --namespace=ns1

在 ns2 建立 Deployment

kubectl create deployment test2 --image=docker1.training.lab:5000/nginx --namespace=ns2

預期結果：

deployment.apps/test1 created
deployment.apps/test2 created

步驟 6：查詢不同 Namespace 的資源¶

查詢預設 Namespace（會找不到資源）：

查詢 default Namespace

kubectl get deployments.apps

預期結果：

No resources found in default namespace.

查詢所有 Namespace：

查詢所有 Namespace（完整參數）

kubectl get deployments.apps --all-namespaces

查詢所有 Namespace（簡寫）

kubectl get deployments.apps -A

預期結果：

NAMESPACE     NAME                READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
kube-system   antrea-controller   1/1     1            1           19h
kube-system   coredns             2/2     2            2           19h
ns1           test1               1/1     1            1           43s
ns2           test2               1/1     1            1           27s

查詢特定 Namespace：

查詢 ns1 的 Deployment

kubectl get deployments.apps --namespace=ns1

查詢 ns2 的 Deployment（簡寫）

kubectl get deployments.apps -n ns2

常見錯誤

錯誤寫法：--namespaces=ns1（多了 s）

正確寫法：--namespace=ns1 或 -n ns1

步驟 7：刪除 Namespace¶

刪除 Namespace 會**同時刪除該 Namespace 中的所有資源**：

刪除 Namespace

kubectl delete namespace ns1
kubectl delete namespace ns2

刪除時間

Namespace 刪除可能需要一段時間，狀態會變成 Terminating：

NAME   STATUS        AGE
ns1    Terminating   3m5s
ns2    Terminating   3m1s

等待刪除完成即可。

系統 Namespace 無法刪除

default、kube-public、kube-system 為系統保護的 Namespace，無法被刪除。

Lab 實作練習：Rolling Update 滾動更新¶

步驟 1：使用 dry-run 產生 YAML¶

使用 --dry-run=client -o yaml 可以產生 YAML 檔案而不實際建立資源：

產生 nginx 1.7.1 的 Deployment YAML

kubectl create deployment test1 --image=docker1.training.lab:5000/nginx:1.7.1 --replicas=3 --dry-run=client -o yaml > test1-1.7.1.yaml

查看產生的 YAML：

查看 YAML 內容

cat test1-1.7.1.yaml

YAML 內容：

test1-1.7.1.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    app: test1
  name: test1
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: test1
  strategy: {}
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: test1
    spec:
      containers:
      - image: docker1.training.lab:5000/nginx:1.7.1
        name: nginx
        resources: {}
status: {}

dry-run 的用途

產生 YAML 模板：快速產生標準格式的 YAML
版本管理：將 YAML 存入 Git 進行版本控制
測試指令：驗證指令語法正確但不實際執行

步驟 2：套用 YAML 建立 Deployment¶

套用 YAML

kubectl apply -f test1-1.7.1.yaml

預期結果：

deployment.apps/test1 created

步驟 3：監控 Deployment 狀態¶

使用 while 迴圈持續監控映像檔版本：

監控 Pod 映像檔版本

while true; do 
  for i in $(kubectl get pods | tail -n +2 | awk '{ print $1 }'); do 
    kubectl get pod ${i} -o yaml | grep "\- image: .*nginx"
  done
  echo
  kubectl get deployments -o wide
  echo
  sleep 1
done

預期結果：

  - image: docker1.training.lab:5000/nginx:1.7.1
  - image: docker1.training.lab:5000/nginx:1.7.1
  - image: docker1.training.lab:5000/nginx:1.7.1

NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE     CONTAINERS   IMAGES                                  SELECTOR
test1   3/3     3            3           3m45s   nginx        docker1.training.lab:5000/nginx:1.7.1   app=test1

按 Ctrl+C 停止監控。

步驟 4：產生新版本 YAML¶

產生 nginx 1.9.1 版本的 YAML：

產生 nginx 1.9.1 的 YAML

kubectl create deployment test1 --image=docker1.training.lab:5000/nginx:1.9.1 --replicas=3 --dry-run=client -o yaml > test1-1.9.1.yaml

步驟 5：執行 Rolling Update¶

使用 kubectl apply -f 套用新版本 YAML，觸發滾動更新：

套用新版本進行滾動更新

kubectl apply -f test1-1.9.1.yaml

apply vs create

kubectl create：建立新資源，如果已存在會報錯
kubectl apply：建立或更新資源，如果已存在會進行更新

步驟 6：查看 Rollout 歷史紀錄¶

查看部署歷史

kubectl rollout history deployment test1

預期結果：

deployment.apps/test1
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>
2         <none>

欄位	說明
REVISION	版本號，每次更新遞增
CHANGE-CAUSE	變更原因（可用 `--record` 記錄）

步驟 7：回滾到先前版本¶

回滾 Deployment

kubectl rollout undo deployment test1

預期結果：

deployment.apps/test1 rolled back

查看回滾後的歷史：

查看回滾後的歷史

kubectl rollout history deployment test1

預期結果：

deployment.apps/test1
REVISION  CHANGE-CAUSE
2         <none>
3         <none>

版本號說明

回滾後，REVISION 不會回到 1，而是產生新的版本號 3。這是因為回滾操作本身也算是一次部署。

步驟 8：從 URL 套用與刪除 YAML¶

可以直接從 URL 套用 YAML 檔案：

從 URL 套用 YAML

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/website/main/content/en/examples/controllers/nginx-deployment.yaml

預期結果：

deployment.apps/nginx-deployment created

查看部署結果：

查看 Deployment

kubectl get deployments.apps
kubectl get pods

預期結果：

NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   3/3     3            3           77s
test1              3/3     3            3           9m18s

NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-647677fc66-2m6ww   1/1     Running   0          82s
nginx-deployment-647677fc66-4zmqw   1/1     Running   0          82s
nginx-deployment-647677fc66-8h9zg   1/1     Running   0          82s

從 URL 刪除資源：

從 URL 刪除 YAML 定義的資源

kubectl delete -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/website/main/content/en/examples/controllers/nginx-deployment.yaml

預期結果：

deployment.apps "nginx-deployment" deleted

常用指令對照表¶

Namespace 操作¶

操作	指令	範例
建立 Namespace	`kubectl create namespace`	`kubectl create namespace ns1`
查看 Namespace	`kubectl get namespaces`	`kubectl get ns`
刪除 Namespace	`kubectl delete namespace`	`kubectl delete namespace ns1`
指定 Namespace	`--namespace=` 或 `-n`	`kubectl get pods -n ns1`
查看所有 Namespace	`--all-namespaces` 或 `-A`	`kubectl get pods -A`

Rolling Update 操作¶

操作	指令	範例
產生 YAML	`--dry-run=client -o yaml`	`kubectl create deploy test --image=nginx --dry-run=client -o yaml`
套用 YAML	`kubectl apply -f`	`kubectl apply -f deployment.yaml`
查看歷史	`kubectl rollout history`	`kubectl rollout history deployment test`
回滾版本	`kubectl rollout undo`	`kubectl rollout undo deployment test`
回滾到指定版本	`--to-revision`	`kubectl rollout undo deployment test --to-revision=1`
查看狀態	`kubectl rollout status`	`kubectl rollout status deployment test`

常見問題¶

Q1：Namespace 刪除一直卡在 Terminating 狀態？

原因：Namespace 中可能有無法正常刪除的資源。

解決方案：

# 查看卡住的資源
kubectl get all -n <namespace>

# 強制刪除
kubectl delete namespace <namespace> --force --grace-period=0

Q2：如何回滾到特定版本？

解答：使用 --to-revision 參數：

# 先查看版本歷史
kubectl rollout history deployment test1

# 回滾到指定版本
kubectl rollout undo deployment test1 --to-revision=1

Q3：--dry-run=client 和 --dry-run=server 的差別？

解答：

--dry-run=client：在客戶端執行，不與 API Server 通訊
--dry-run=server：送到 API Server 驗證，但不實際建立資源

一般產生 YAML 使用 --dry-run=client 即可。

小結¶

本章節重點回顧：

✅ Namespace 管理：使用 kubectl create/delete namespace 建立與刪除命名空間
✅ 跨 Namespace 查詢：使用 --namespace=、-n、-A 參數
✅ YAML 產生：使用 --dry-run=client -o yaml 產生 YAML 模板
✅ Rolling Update：使用 kubectl apply -f 進行滾動更新
✅ 歷史紀錄：使用 kubectl rollout history 查看部署歷史
✅ 版本回滾：使用 kubectl rollout undo 回滾到先前版本

LAB 14 Namespace 與 Rolling Update¶

學習目標¶

前置知識¶

核心概念說明¶

Namespace 是什麼？¶

Rolling Update 是什麼？¶

Lab 實作練習：Namespace 管理¶

步驟 1：啟用 kubectl 指令自動補齊¶

步驟 2：清理所有資源¶

步驟 3：查看現有 Namespace¶

步驟 4：建立自訂 Namespace¶

步驟 5：在不同 Namespace 建立 Deployment¶

步驟 6：查詢不同 Namespace 的資源¶

步驟 7：刪除 Namespace¶

Lab 實作練習：Rolling Update 滾動更新¶

步驟 1：使用 dry-run 產生 YAML¶

步驟 2：套用 YAML 建立 Deployment¶

步驟 3：監控 Deployment 狀態¶

步驟 4：產生新版本 YAML¶

步驟 5：執行 Rolling Update¶

步驟 6：查看 Rollout 歷史紀錄¶

步驟 7：回滾到先前版本¶

步驟 8：從 URL 套用與刪除 YAML¶

常用指令對照表¶

Namespace 操作¶

Rolling Update 操作¶

常見問題¶

小結¶

延伸閱讀¶