K8s Pod调度基础——2

‌核心功能‌：
- 管理 ‌无状态应用‌ 的 Pod 副本集（通过控制 ReplicaSet 实现），支持声明式更新、滚动升级和回滚。
- 通过 ‌控制器模式‌ 监听集群状态，确保实际 Pod 数量与期望值一致。
‌工作流程‌：
- ‌版本控制‌：每次更新会创建新的 ReplicaSet，逐步替换旧 Pod（滚动更新）或直接全量替换（重建更新）。
- ‌回滚机制‌：记录历史版本，可快速回退到任意修订版本。

‌二、核心特性‌

‌特性‌	‌说明‌
‌多副本管理‌	通过 `replicas` 字段维持指定数量的 Pod，自动扩缩容。
‌滚动更新‌	支持逐步替换旧 Pod（可配置 `maxUnavailable` 和 `maxSurge`）。
‌版本回滚‌	使用 `kubectl rollout undo` 回退到历史版本。
‌健康检查‌	集成 Liveness/Readiness 探针，确保服务可用性。
‌暂停与恢复‌	暂停更新（`kubectl rollout pause`）以手动调试。

‌三、意义与场景‌

‌意义‌：
- 实现应用发布的‌零停机更新‌，提升 DevOps 效率。
- 为微服务提供高可用、自愈的底层支撑。
‌典型场景‌：Web 服务、API 后端、无状态计算任务等。

‌四、示例与逐行解释‌

apiVersion: apps/v1 
kind: Deployment 
metadata:
 name: nginx-deployment
 labels:
   app: nginx
 spec:
   replicas: 3
   selector:
     matchLabels:
       app: nginx
   strategy:
     type: RollingUpdate
     rollingUpdate:
       maxUnavailable: 1
       maxSurge: 1
     template:
       metadata:
         labels:
           app: nginx
         spec:
           containers:
           - name: nginx
             image: nginx:1.19
             ports:
             - containerPort: 80
             livenessProbe:
               httpGet:
                 path: /
                 port: 80
               initialDelaySeconds: 5
               periodSeconds: 10

‌逐行解释‌：

apiVersion: apps/v1：使用 apps 组的 API 版本。
kind: Deployment：声明资源类型为 Deployment。
replicas: 3：维持 3 个 Pod 副本。
selector.matchLabels：选择标签为 app=nginx 的 Pod 管理。
strategy：定义滚动更新策略，最多允许 1 个 Pod 不可用（maxUnavailable）和 1 个临时超额 Pod（maxSurge）。
template：Pod 模板，包含容器配置（Nginx 1.19 镜像）和健康检查（每 10 秒检测 80 端口）。

‌五、总结‌

Deployment 是 Kubernetes 管理无状态应用的‌核心控制器‌，通过自动化副本管理、滚动更新和回滚机制，显著提升应用部署的可靠性和灵活性。

StatefulSet

‌一、StatefulSet 原理‌

‌核心功能‌：
- 管理‌有状态应用‌（如数据库、消息队列），为每个 Pod 提供‌稳定的唯一标识‌（有序编号、持久化存储、固定网络标识）。
- 通过 ‌Headless Service‌ 为每个 Pod 分配唯一的 DNS 记录（如 pod-name.svc-name.namespace.svc.cluster.local）。
‌工作流程‌：
- ‌有序部署/扩缩容‌：Pod 按顺序创建（从 0 到 N-1）或删除（从 N-1 到 0），确保依赖关系（如主从数据库）。
- ‌持久化存储‌：通过 volumeClaimTemplates 为每个 Pod 动态绑定独立的 PersistentVolume（PV）。

‌二、核心特性‌

‌特性‌	‌说明‌
‌稳定标识‌	Pod 名称（如 `web-0`、`web-1`）和 DNS 记录在生命周期内保持不变。
‌有序管理‌	支持顺序启停（`OrderedReady`）或并行（`Parallel`）策略。
‌持久化存储‌	每个 Pod 绑定独立的 PV，数据不受 Pod 重建影响。
‌网络稳定性‌	通过 Headless Service 提供固定网络端点。

‌三、意义与场景‌

‌意义‌：
- 解决有状态应用的‌数据持久性‌和‌拓扑稳定性‌问题，填补 Deployment 的不足。
‌典型场景‌：MySQL 集群、MongoDB 副本集、ZooKeeper 等分布式系统。

‌四、示例与逐行解释‌

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet 
metadata:
 name: mysql 
spec:
 serviceName: mysql-headless
 replicas: 3
 selector:
   matchLabels:
     app: mysql
 template:
   metadata:
     labels:
       app: mysql
     spec: containers:
     - name: mysql
       image: mysql:5.7
       ports:
       - containerPort: 3306
       volumeMounts:
       - name: mysql-data
         mountPath: /var/lib/mysql
 volumeClaimTemplates:
 - metadata:
     name: mysql-data
   spec:
     accessModes: ["ReadWriteOnce"]
     resources:
       requests:
         storage: 10Gi

‌逐行解释‌：

apiVersion: apps/v1：使用 apps 组 API。
kind: StatefulSet：声明资源类型。
serviceName: mysql-headless：关联的 Headless Service 名称。
replicas: 3：创建 3 个有序 Pod（mysql-0、mysql-1、mysql-2）。
volumeMounts：将名为 mysql-data 的卷挂载到容器路径 /var/lib/mysql。
volumeClaimTemplates：为每个 Pod 动态创建 10Gi 的 PVC（名称格式为 mysql-data-mysql-X）。

‌五、总结‌

StatefulSet 是 Kubernetes 管理有状态应用的‌核心控制器‌，通过唯一标识、有序管理和持久化存储，为分布式系统提供稳定运行环境。

彼此的区别

一、本质区别‌

‌维度‌	‌Deployment‌	‌StatefulSet‌
‌设计目标‌	管理‌无状态应用‌（Pod 可任意替换）	管理‌有状态应用‌（Pod 需唯一标识与持久存储）
‌典型场景‌	Web 服务、API 后端、无状态计算任务	数据库（MySQL/MongoDB）、消息队列（Kafka）

‌二、核心特性对比‌

1. ‌Pod 标识与网络‌

‌Deployment‌：
- Pod 名称随机生成（如 nginx-5f76c6cb6d-hx8vp），重启后改变。
- 通过 Service 负载均衡访问，无固定网络端点。
‌StatefulSet‌：
- Pod 名称有序固定（如 mysql-0、mysql-1），生命周期内不变。
- 每个 Pod 有独立 DNS 记录（pod-name.service-name.namespace.svc.cluster.local）。

2. ‌存储管理‌

‌Deployment‌：
- Pod 共享存储卷或无持久化存储，数据随 Pod 销毁丢失。
‌StatefulSet‌：
- 通过 volumeClaimTemplates 为每个 Pod 动态绑定独立 PV，数据持久化。
- 存储与 Pod 严格绑定，重建后自动关联原数据。

3. ‌扩缩容与更新‌

‌Deployment‌：
- 并行扩缩容，无顺序限制。
- 支持滚动更新（RollingUpdate），可配置 maxSurge/maxUnavailable。
‌StatefulSet‌：
- ‌顺序操作‌：扩容从 0→N-1，缩容从 N-1→0。
- 滚动更新默认逐个替换 Pod，保障数据一致性。

4. ‌服务发现‌

‌Deployment‌：
- 通过 ClusterIP Service 实现负载均衡。
‌StatefulSet‌：
- 依赖 ‌Headless Service‌（无 ClusterIP），直接暴露 Pod DNS。

‌三、运维约束对比‌

‌特性‌	‌Deployment‌	‌StatefulSet‌
‌Pod 唯一性‌	❌	✅（固定名称/DNS）
‌持久化存储独占性‌	❌	✅（每 Pod 独立 PVC）
‌有序启停‌	❌	✅（顺序保障）
‌复杂度‌	低	高（需配置 Headless Service + PVC）