K8S对象-StatefulSet

合集 - 《kubernetes》(14)
1.K8S网络基础2.K8S的Scheduler 原理3.k8s的IPVS4.K8S对象-Pod5.K8S对象 -静态Pod6.K8S对象-Deployment7.K8S对象-DaemonSet
8.K8S对象-StatefulSet
9.K8S对象-Service10.k8s对象-挂载卷11.K8S对象-StorageClass12.K8S对象-Secret及应用13.K8s对象 -Configmap14.k8s对象-HPA
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前言：
本文从一个简单示例开始介绍statefulSet的创建和基本用法，最后提供一个mongo集群的生产示例。

1. 概念

1.1 功能：

  • 维护、管理pod的生命周期
  • 运行的pod都是有状态的，切有启动顺序

1.2 一般应用

Mysql、Mongo 等有状态的服务

1.3 比较

对象 是否有状态 POD数量
Deployment 无 按副本数
DaemonSet 无 （适合节点）每节点一个
StatefulSet 有 按副本数

相关文档
《K8S-Deployment》
《K8S-DaemonSet》

2. 简单示例基本用法

说明：nginx本身是没有状态的，这里用nginx仅是便于后边的伸缩演示，对实际生产并没有意义。

  • 已有条件：
    集群中已经创建了默认StorageClass。（pv会默认自动创建）
  • 需要创建：
    HeadLessService
    StatefulSet

2.1 yml文件

  • HeadLessService
    创建一个test.yml文件，内容如下：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: headless-nginx
  namespace: test
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx

说明：headless和普通service的区别是设置 clusterIP: None，不让其获取ClusterIP ， DNS解析的时候直接走pod的ip地址。

  • 在test.yml文件添加如下内容（和前边service用--- 分开）
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
  namespace: test
spec:
  serviceName: "nginx"
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: harborcto.xxx.com.cn/public/nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

说明：
volumeClaimTemplates 是创建 pvc 的样例。和pod的样例 template 是平级的。

2.2 启动和查看

[root@DoM01 statfulset]# kubectl create -f test.yml
service/headless-nginx created
statefulset.apps/web created
[root@DoM01 statfulset]# kubectl get all -n test
NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/web-0   1/1     Running   0          28s
pod/web-1   1/1     Running   0          22s
 
NAME                     TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
service/headless-nginx   ClusterIP   None         <none>        80/TCP    25s
 
NAME                   READY   AGE
statefulset.apps/web   2/2     25s

可以看到：
1）没有使用Deployment时的 replicaset来管理pod。
2）有web-0 和web-1 两个pod启动了。
3）headless-service 没有分配ip地址。

2.3 伸缩

  • 增加到5个pod
[root@DoM01 ~]# kubectl scale statefulset -n test --replicas=5 web
statefulset.apps/web scaled
[root@DoM01 ~]# kubectl get pod -n test
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
web-0   1/1     Running   0          20m
web-1   1/1     Running   0          20m
web-2   1/1     Running   0          18s
web-3   1/1     Running   0          13s
web-4   1/1     Running   0          7s

从时间可见，pod在按序号依次启动。

  • 减少到两个
[root@DoM01 ~]# kubectl scale statefulset -n test --replicas=2 web
statefulset.apps/web scaled
[root@DoM01 ~]# kubectl get pod -n test
NAME    READY   STATUS        RESTARTS   AGE
web-0   1/1     Running       0          26m
web-1   1/1     Running       0          26m
web-2   1/1     Running       0          6m53s
web-3   1/1     Running       0          6m48s
web-4   0/1     Terminating   0          6m42s
[root@DoM01 ~]# kubectl get pod -n test
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
web-0   1/1     Running   0          27m
web-1   1/1     Running   0          26m

如上可见，pod按序号从后往前依次关闭。

2.4 删除

[root@DoM01 ~]# kubectl delete -n test statefulsets web
statefulset.apps "web" deleted
[root@DoM01 ~]# kubectl get pod -n test
No resources found.
[root@DoM01 ~]# kubectl get pvc -n test
NAME        STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
www-web-0   Bound    pvc-9dd04363-b482-45c6-a789-cfad170c1372   1Gi        RWO            nfs-client     37m
www-web-1   Bound    pvc-ef7a4f64-1279-4640-813d-4a2707d61258   1Gi        RWO            nfs-client     37m
www-web-2   Bound    pvc-0b6a3249-d2aa-4d8a-82a6-1fe78ce86999   1Gi        RWO            nfs-client     17m
www-web-3   Bound    pvc-bdbf66e9-0a86-4e29-807c-44c634ad23f7   1Gi        RWO            nfs-client     17m
www-web-4   Bound    pvc-9bb3fc9f-923e-46f9-b82c-66ec7414ea04   1Gi        RWO            nfs-client     17m

如上可见：
删除statefulset后，默认配置下pod会被删除。但是pvc是不会被删除的，需要我们手动删除。

3. mongdb示例

3.1 HeadLessService

  • yml文件
    创建service.yml文件如下：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: headless-mongo
  namespace: test
  labels:
    name: mongo
spec:
  selector:
    role: mongo
  ports:
  - port: 27017
    targetPort: 27017
  clusterIP: None
  • 创建service
[root@DoM01 statfulset]# kubectl create -f service.yml
[root@DoM01 statfulset]# kubectl get service -n test
NAME                       TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)     AGE
headless-mongo            ClusterIP   None         <none>        27017/TCP   32m

3.2 StatefulSet

  • yml文件
    创建 statefulset.yml文件如下：
apiVersion: apps/v1beta1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mongo
  namespace: test
spec:
  serviceName: "mongo"
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        role: mongo
        environment: test
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: mongo
        image: harbocto.boe.com.cn/public/mongo:3.4.4
        command:
        - mongod
        - "--replSet"
        - rs0
        #- "--smallfiles"
        #- "--noprelloc"
        resources:
          limits:
            cpu: "1"
            memory: 2Gi
          requests:
            cpu: "0.2"
            memory: 100Mi
        ports:
        - containerPort: 27017
        volumeMounts:
        - name: mongo-persistent-storage
          mountPath: /data/db
      - name: mongo-sidecar
        image: harbocto.boe.com.cn/public/mongo-k8s-sidecar:latest
        resources:
          limits:
            cpu: "1"
            memory: 2Gi
          requests:
            cpu: "0.2"
            memory: 100Mi
        env:
        - name: MONGO_SIDECAR_POD_LABELS
          value: "role=mongo,environment=test"
        - name: KUBERNETES_MONGO_SERVICE_NAME
          value: "mongo"
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: mongo-persistent-storage
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 10Gi
  • 启动
[root@DoM01 statfulset]# kubectl create -f statefulset.yml
[root@DoM01 statfulset]# kubectl get pod -n test
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
mongo-0   2/2     Running   0          68s
mongo-1   2/2     Running   0          62s
mongo-2   2/2     Running   0          39s

如上，可见3个节点依次启动。

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