如何通過StatefulSet部署有狀態服務應用

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先總結后詳解：

• 具有固定的網絡標識，如主機名、域名等

• 支持持久化存儲

• 可以按順序部署和擴展

• 可以按順序終止和刪除

• 滾動升級也是按照一定順序

StatefulSet的基本概念：

StatefulSet主要用于管理有狀態的應用程序的工作負載的API對象。比如生產中的Elastic Search集群、MongoDB集群、Kafka集群、Reids集群、Zookeeper集群等。。。

與Deployment相似的是，StatefulSet也同樣管理著基本相同容器規范的Pod。不同的是，StatefulSet為每個Pod維護了一個粘性標識。

這些Pod是根據相同的規范創建的，但是不可互換，每個Pod都有一個持久的標識符，在重新調度時也會保留，一般格式為StatefulSetName-Number。

比如定義一個Redis-Sentinel的StatefulSet，指定三個副本，就會依次創建名為Redis-Sentinel-0、Redis-Sentinel-1、Redis-Sentinel-2的三個副本。而StatefulSet的Pod的Service一般使用Headless Service（無頭服務）進行通信。

Headless的格式為一般為：

statefulSetName-{0..N-1}.serviceName.namespace.svc.cluster.local

• statefulSetName：StatefulSet的名稱

• {0…N-1}：名稱后面的序號

• serviceName：Headless Service的名稱

• namespace：服務所在的命名空間

• cluster.local：Cluster Daemon（集群域）

StatefulSet用于有以下一條或多條需求的應用程序：

• 需要穩定的獨一無二的網絡標識符

• 需要持久化數據

• 需要有序的、優雅的部署和擴展

• 需要有序的自動滾動更新

如果都不需要，那應該使用Deployment部署。

示例：定義一個StatefulSet資源

創建一個nginx的StatefulSet作為示范：這個yaml啟動兩個副本，使用nginx鏡像，注意service一定要存在。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec: 
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector: 
    app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
spec:
  serviceName: "nginx"
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.18.0
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web

使用kubectl創建一下：可以看到service和statefulset副本都創建了

[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f nginx-sts.yaml 
service/nginx created
statefulset.apps/web created

查看Pod：可以看到副本的名稱是按序號從0開始的

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod
NAME      READY   STATUS    RESTARTS       AGE
busybox   1/1     Running   17 (50m ago)   7d18h
web-0     1/1     Running   0              74s
web-1     1/1     Running   0              73s

查看service：可以看到nginx的service是沒有CLUSTER-IP的

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1    <none>        443/TCP   7d21h
nginx        ClusterIP   None         <none>        80/TCP    2m43s

擴容副本：可以看到與deployment不同的是，新生成的Pod名稱序號是有規律的

[root@k8s-master01 ~]# kubectl scale --replicas=3 sts web 
statefulset.apps/web scaled
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod
NAME      READY   STATUS              RESTARTS       AGE
busybox   1/1     Running             17 (55m ago)   7d18h
web-0     1/1     Running             0              6m30s
web-1     1/1     Running             0              6m29s
web-2     0/1     ContainerCreating   0              28s

測試訪問一下是否可以通信：可以看到網絡是通的，IP直接解析到172.18.195.18上，也就是Pod的IP而不用通過一層service代理。

[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec -ti busybox -- sh
/ # nslookup web-0.nginx
Server:    10.96.0.10
Address 1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local
Name:      web-0.nginx
Address 1: 172.18.195.18 web-0.nginx.default.svc.cluster.local
/ # ping web-0.nginx
PING web-0.nginx (172.18.195.18): 56 data bytes
64 bytes from 172.18.195.18: seq=0 ttl=62 time=1.020 ms
64 bytes from 172.18.195.18: seq=1 ttl=62 time=0.860 ms
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod -o wide 
NAME      READY   STATUS    RESTARTS       AGE     IP               NODE           NOMINATED NODE   READINESS GATES
busybox   1/1     Running   18 (28s ago)   7d18h   172.27.14.193    k8s-node02     <none>           <none>
web-0     1/1     Running   0              11m     172.18.195.18    k8s-master03   <none>           <none>
web-1     1/1     Running   0              11m     172.25.92.78     k8s-master02   <none>           <none>
web-2     1/1     Running   0              5m9s    172.25.244.199   k8s-master01   <none>           <none>

StatefulSet的擴容與縮容

StatefulSet擴容：

擴容的時候會按照序號順序依次創建，比如我有上圖的三個web副本，我想擴容到五個，那么就會先創建web-3副本，只要web-3副本創建成功后才會創建web-4；如果web-3出現故障無法創建，那么后續任務將一直等待web-3的創建直到成功。

StatefulSet縮容：

縮容的時候與擴容相反，會從最后一個開始刪除，按照web-4、web-3這樣的順序依次刪除。

StatefulSet更新策略

支持兩種更新策略：

RollingUpdate：默認的更新策略為滾動更新，是從最后一個副本開始更新，成功后才會進行下一個副本，更新方式為先刪除再創建。

OnDelete：當把策略改為這個時，我們就需要先手動刪除要更新的副本，才會觸發副本的更新策略。

StatefulSet灰度發布

利用更新策略中的Partition參數進行簡單的灰度發布。

StatefulSet的級聯刪除和非級聯刪除

級聯刪除：刪除StatefulSet時同時刪除Pod，默認為級聯刪除

[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete sts web

非級聯刪除：刪除StatefulSet時不會刪除Pod,注意此時再刪除Pod的話就不會再重建了

[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete sts web --cascade=false

以上就是關于“如何通過StatefulSet部署有狀態服務應用”這篇文章的內容，相信大家都有了一定的了解，希望小編分享的內容對大家有幫助，若想了解更多相關的知識內容，請關注億速云行業資訊頻道。