31、有状态应用与Kubernetes集群的安全管理

有状态应用与Kubernetes集群的安全管理

1. 有状态应用概述

在分布式环境中，有状态应用的处理颇具挑战。无状态应用是指不会保存某一会话中生成的客户端数据以供与该客户端的下一次会话使用的应用程序。一般来说，无状态应用完全依赖输入来得出输出，就像展示静态网页的服务器，无论何种情况都无需更改页面内容。

而有状态应用的输出则取决于多个因素，如用户输入、其他应用的输入以及过去保存的事件等，这些因素构成了应用的“状态”，决定着应用的行为。在创建具有多个副本的分布式应用时，用于生成输出的任何状态都需要在所有副本之间共享。若应用的不同副本使用不同的状态，应用就会根据请求所路由到的副本表现出随机行为，这就违背了使用副本对应用进行水平扩展的初衷。

为解决应用副本状态不一致的问题，有几种可行的思路：
- 副本之间通过另一个请求来传递数据。
- 为每个副本分配特定规则，使其仅响应特定倍数的数字。例如，若有三个副本，一个副本仅响应1、4、7…，另一个响应2、5、8…，最后一个响应3、6、9…。
- 使用外部状态存储（如数据库）来共享数据。

无论选择哪种方法，都需要更新在Kubernetes中运行的应用。下面是mermaid格式的流程图，展示了解决状态共享问题的大致流程：

graph LR
    A[应用副本状态不一致] --> B{选择解决方案}
    B --> C[副本间请求传递数据]
    B --> D[副本按规则响应数字]
    B --> E[使用外部状态存储]
    C --> F[更新Kubernetes应用]