K8S之StatefulSet有状态服务实例分析

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一、概念

1.1.无状态和有状态的区别

主要从网络和存储来对比

无状态不考虑存储和网络，可以任意漂移，每个副本是一样的，如Nginx

有状态应用需要考虑存储和网络，每个副本是不对等的，具有唯一的ID，如etcd、mysql

1.2.StatefulSet的特点

专为部署有状态服务而生

解决Pod独立生命周期，保持Pod启动顺序和唯一性

应用场景：分布式应用、数据库集群

稳定，唯一的网络标识符，持久存储
有序，优雅的部署和扩展、删除、终止
有序，滚动更新

1.3.Headless Service

也是一种Service，但不需要Cluster IP，需要设置clusterIP: None

1.4.serviceName

告诉StatefulSet要使用serviceName指定的headless service来保证Pod的身份

1.5.稳定的存储

存储卷使用volumeClaimTemplates创建，称为卷申请模板；当创建一个PV时，同样会为每个Pod分配并且创建一个编号PVC

二、实例

拿Nginx测试，主要演示yaml的写法，实际应用中需用有状态服务

2.1.statefulset.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  labels:
    app: web
  name: web
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  serviceName: "headless-web"
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: web
        ports:
        - containerPort: 8080
        volumeMounts:
          - name: www
            mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
    spec:
      storageClassName: "managed-nfs-storage"
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

设置了3个副本，从0开始标号，创建3个副本

自动创建PV和PVC

2.2.headless-svc.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: headless-web
spec:
  clusterIP: None
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
  selector:
    app: web

CLUSTER-IP为None

启动一个busybox的Pod

kubectl run test -it --rm --image=busybox -- sh
nslookup headless-web

域名解析结果

在容器里可以通过<Pod Name>.<Headless Service>访问

curl web-0.headless-web

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