statefulSet

statefulset概述

• StatefulSet 是 Kubernetes 中用于管理有状态应用的工作负载 API 对象，它为 Pod 提供持久化标识和有序部署、扩展、删除等特性

StatefulSet特性

• 为pod提供唯一标识，保障部署和扩容缩容的顺序
• 为了解决有状态服务的问题（对应deployments和replicaSets是为无状态服务而设计），其应用场景包括
  • 稳定的持久化存储，即pod死亡后重新调度一个新的pod，还是能访问到之前pod的持久化数据，基于PVC实现
  • 稳定的网络标志，即pod重新调度后，其PodName和主机名不变，基于Headless Service（即没有Cluster IP 的service）来实现
  • 有序部署，有序扩展，即Pod的启动是有顺序，在部署或者扩展的时候要依据定义的顺序依次进行（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（即从n-1到0）。缩容时从索引号最大的Pod开始删除，而且一次只能删除一个，因此缩容速度不会太快。有实例不健康时，不允许缩容

什么是无状态服务

• 没有对应的存储需要时时保留，多实例对同一个请求的访问一致
• 多个实例可以共享相同的持久化数据

statefulset更新策略

• RollingUpdate (默认):

spec:
  updateStrategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      partition: 1  # 只有序号 >= partition 的 Pod 会被更新

• OnDelete:

spec:
  updateStrategy:
    type: OnDelete  # 需要手动删除 Pod 才会更新

statefulset 对pod的管理策略

• 有序部署 (默认)

spec:
  podManagementPolicy: OrderedReady

• 并行部署

spec:
  podManagementPolicy: Parallel  # 同时创建/删除所有 Pod

statefulset命名机制概述

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql
spec:
  clusterIP: None  # Headless 模式
  ports:
  - port: 3306
  selector:
    app: mysql
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mysql
spec:
  serviceName: "mysql"  # 必须匹配 Headless Service 名称
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:5.7
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /var/lib/mysql
  volumeClaimTemplates:  # 自动为每个 Pod 创建 PVC
  - metadata:
      name: data
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "ssd"
      resources:
        requests:
          storage: 10Gi

• statefulset会创建有序pod，命名规则为（statefulset-name）-（ordinal-index）。上面这段statefulset会创建三个pod，名称分别是 mysql-0、mysql-1、mysql-2
• StarefulSet通过Headless service提供稳定的Pod域名，域名格式为：\((pod name).\)(headless service name).$(namespace).svc.cluster.local,其中，“cluster.local”指的是集群的域名
• stateful通过volumeClaimTemplates的配置，为每个Pod创建一个pvc，pcv的命名规则为\((volumeClaimTempaltes.name)-\)(pod_name)