K8S之StatefulSet-优快云博客

一、StatefulSet简介

文章目录

一、StatefulSet简介
二、Headless Service
三、VolumeClainTemplate
四、StatefulSet创建顺序
五、参考文档

使用Deployment创建的pod是无状态的，如果该pod挂了，Replication Controller会再启动一个pod来保证可用性。
但是由于pod是无状态的，pod挂了就会和之前的Volume的关系断开，新创建的Pod无法找到之前的Pod。
StatefulSet是为了解决有状态服务的问题
- 稳定的持久化存储，即Pod重新调度后还是能访问到相同的持久化数据，基于PVC来实现
- 稳定的网络标志，即Pod重新调度后其PodName和HostName不变，基于Headless Service（即没有Cluster IP的Service）来实现
- 有序部署，有序扩展，即Pod是有顺序的，在部署或者扩展的时候要依据定义的顺序依次依次进行（即从0到N-1，在下一个Pod运行之前所有之前的Pod必须都是Running和Ready状态），基于init containers来实现
- 有序收缩，有序删除
- 有序的滚动更新

从上面的应用场景可以发现，StatefulSet由以下几个部分组成：

Headless Service（无头服务）用于为Pod资源标识符生成可解析的DNS记录。
VolumeClaimTemplates （存储卷申请模板）基于静态或动态PV供给方式为Pod资源提供专有的固定存储。
StatefulSet，用于管控Pod资源。

二、Headless Service

在deployment中，每一个pod是没有名称，是随机字符串，是无序的。
而statefulset中是要求有序的，每一个pod的名称必须是固定的。当节点挂了，重建之后的标识符是不变的，每一个节点的节点名称是不能改变的。pod名称是作为pod识别的唯一标识符，必须保证其标识符的稳定并且唯一。
为了实现标识符的稳定，这时候就需要一个headless service 解析直达到pod，还需要给pod配置一个唯一的名称。

三、VolumeClainTemplate

大部分有状态副本集都会用到持久存储，比如分布式系统来说，由于数据是不一样的，每个节点都需要自己专用的存储节点。
在deployment中pod模板中创建的存储卷是一个共享的存储卷，多个pod使用同一个存储卷。
statefulset定义中的每一个pod都不能使用同一个存储卷，volumeClaimTemplates 允许为每个 Pod 自动创建独立的 PersistentVolumeClaim（PVC），从而为每个 Pod 提供独立的持久化存储。
StatefulSet 通过 volumeClaimTemplates 创建的 PVC 是与 Pod 绑定的，即使 Pod 被重新调度到其他节点，它仍然可以访问相同的持久卷。
使用 volumeClaimTemplates 可以自动为每个 Pod 创建 PVC，而无需手动为每个 Pod 配置存储。这大大简化了有状态应用的管理，尤其是在 Pod 数量较多时。

四、StatefulSet创建顺序

创建StatefulSet创建顺序非常关键，创建顺序如下：

1、Volume
2、Persistent Volume
3、Persistent Volume Claim
4、Headless Service
5、StatefulSet

一个完整的StatefulSet控制器由一个Headless Service、一个StatefulSet和一个volumeClaimTemplate组成。

如下资源清单中的定义：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp-svc
  labels:
    app: myapp-svc
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: myapp-pod
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: myapp
spec:
  serviceName: myapp-svc
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp-pod
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: ikubernetes/myapp:v1
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: myappdata
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: myappdata
    spec:
      accessModes: ["ReadWriteOnce"]
      resources:
        requests:
          storage: 2Gi