15、Kubernetes 中的 StatefulSet 示例与监控指标实践

Kubernetes 中的 StatefulSet 示例与监控指标实践

1. 使用 StatefulSet 的 Node.js 示例

本示例将展示如何使用 StatefulSet 部署 Node.js 应用,并观察其运行过程。

1.1 获取代码

项目代码可从 GitHub 获取,使用以下命令克隆指定分支:

git clone https://github.com/kubernetes-for-developers/kfd-nodejs -b 0.4.0
cd kfd-nodejs
1.2 服务定义变更

服务定义发生了变化,移除了 Nodeport 类型,并将 clusterIP 设置为 None,新的 nodejs-service 定义如下:

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
    name: nodejs-service
spec:
  ports:
  - port: 3000
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
      app: nodejs

这将设置一个无头服务,用于与 StatefulSet 配合使用。

1.3 转换为 StatefulSet

将部署类型从 Deployment 转换为 StatefulSet 很简单,只需替换类型并添加

基于模拟退火的计算器 在线运行 访问run.bcjh.xyz。 先展示下效果 https://pan.quark.cn/s/cc95c98c3760 参见此仓库。 使用方法(本地安装包) 前往Releases · hjenryin/BCJH-Metropolis下载最新 ,解压后输入游戏内校验码即可使用。 配置厨具 已在2.0.0弃用。 直接使用白菜菊花代码,保留高级厨具,新手池厨具可变。 更改迭代次数 如有需要,可以更改 中39行的数字来设置迭代次数。 本地编译 如果在windows平台,需要使用MSBuild编译,并将 改为ANSI编码。 如有条件,强烈建议这种本地运行(运行可加速、可多次重复)。 在 下运行 ,是游戏中的白菜菊花校验码。 编译、运行: - 在根目录新建 文件夹并 至build - - 使用 (linux) 或 (windows) 运行。 最后在命令行就可以得到输出结果了! (注意顺序)(得到厨师-技法,表示对应新手池厨具) 注:linux下不支持多任务选择 云端编译已在2.0.0弃用。 局限性 已知的问题: - 无法得到最优解! 只能得到一个比较好的解,有助于开阔思路。 - 无法选择菜品数量(默认拉满)。 可能有一定门槛。 (这可能有助于防止这类辅助工具的滥用导致分数膨胀? )(你问我为什么不用其他语言写? python一个晚上就写好了,结果因为有涉及json读写很多类型没法推断,jit用不了,算这个太慢了,所以就用c++写了) 工作原理 采用两层模拟退火来最大化总能量。 第一层为三个厨师,其能量用第二层模拟退火来估计。 也就是说,这套方法理论上也能算厨神(只要能够在非常快的时间内,算出一个厨神面板的得分),但是加上厨神的食材限制工作量有点大……以后再说吧。 (...
### 3.1 Kubernetes 中的 StatefulSet 是什么 StatefulSetKubernetes 中用于管理有状态应用程序的控制器,它确保每个 Pod 实例具有稳定的网络标识和持久化的存储。无状态应用不同,有状态应用要求 Pod 实例之间具有可识别的身份和顺序依赖关系,StatefulSet 恰好满足这一需求。例如,当 Pod 被删除或重启时,StatefulSet 会按照固定顺序重新创建 Pod,并保持其主机名、网络标识和存储卷的一致性 [^4]。 在 StatefulSet 中,每个 Pod 都具有唯一的、稳定的网络标识,通常格式为 `<statefulset-name>-<index>`,如 `web-0`、`web-1` 等。这种命名方式在 Pod 重启或重新调度时保持不变,使得应用程序可以依赖这些稳定的标识进行通信和数据持久化 [^4]。 ### 3.2 StatefulSet Deployment 的区别 Deployment 是用于管理无状态应用的标准控制器,它通过 ReplicaSet 来确保指定数量的 Pod 副本处于运行状态。Deployment 中的 Pod 是无状态的,彼此之间可以互换,没有固定的顺序或唯一标识。在滚动更新或扩缩容时,Deployment 不保证 Pod 的创建或终止顺序 [^2]。 相比之下,StatefulSet 适用于需要唯一标识、稳定网络身份和持久化存储的应用场景。StatefulSet 在执行滚动更新时,默认采用“滚动更新且顺序终止”的策略,确保新 Pod 启动并就绪后,旧 Pod 才会被终止。这种机制保障了有状态应用在更新过程中的稳定性和一致性 [^4]。 ### 3.3 StatefulSet DaemonSet 的区别 DaemonSet 用于确保每个节点上运行一个 Pod 实例,常用于日志收集、节点监控等任务。 StatefulSet 不同,DaemonSet 并不要求 Pod 实例具有唯一标识或稳定的网络身份,也不提供持久化存储的支持。Pod 的调度完全依赖于节点的可用性,且不保证 Pod 名称的唯一性 [^2]。 StatefulSet 则强调 Pod 的唯一性和有序性,并支持绑定特定的持久卷(Persistent Volume),确保数据在 Pod 重启后仍然可用。这种设计使得 StatefulSet 更适合数据库、分布式存储等需要稳定身份和数据持久化的应用场景 [^4]。 ### 3.4 StatefulSet 的典型应用场景 StatefulSet 主要用于以下场景: - **数据库集群**:如 MySQL 主从复制、ZooKeeper、Kafka 等,需要每个节点具有稳定的身份和存储。 - **分布式存储系统**:如 etcd、Cassandra 等,依赖节点间稳定的网络标识进行数据复制和一致性管理。 - **需要持久化存储的应用**:Pod 重启后仍需访问之前的数据,StatefulSet 可以确保 Pod 持久卷的绑定关系不变 [^4]。 ### 示例:定义一个 StatefulSet 资源文件 ```yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: nginx labels: app: nginx spec: ports: - port: 80 name: web clusterIP: None selector: app: nginx --- apiVersion: apps/v1 kind: StatefulSet metadata: name: web spec: serviceName: "nginx" replicas: 2 selector: matchLabels: app: nginx template: metadata: labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx ports: - containerPort: 80 name: web ``` 该配置定义了一个名为 `web` 的 StatefulSet,创建两个 Pod 实例 `web-0` 和 `web-1`,并通过无头服务(`clusterIP: None`)提供稳定的 DNS 解析。 ###
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