K8S之StatefulSet有狀態服務實例分析

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一、概念

1.1.無狀態和有狀態的區別

主要從網絡和存儲來對比

無狀態不考慮存儲和網絡，可以任意漂移，每個副本是一樣的，如Nginx

有狀態應用需要考慮存儲和網絡，每個副本是不對等的，具有唯一的ID，如etcd、mysql

1.2.StatefulSet的特點

專為部署有狀態服務而生

解決Pod獨立生命周期，保持Pod啟動順序和唯一性

應用場景：分布式應用、數據庫集群

穩定，唯一的網絡標識符，持久存儲
有序，優雅的部署和擴展、刪除、終止
有序，滾動更新

1.3.Headless Service

也是一種Service，但不需要Cluster IP，需要設置clusterIP: None

1.4.serviceName

告訴StatefulSet要使用serviceName指定的headless service來保證Pod的身份

1.5.穩定的存儲

存儲卷使用volumeClaimTemplates創建，稱為卷申請模板；當創建一個PV時，同樣會為每個Pod分配并且創建一個編號PVC

二、實例

拿Nginx測試，主要演示yaml的寫法，實際應用中需用有狀態服務

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

設置了3個副本，從0開始標號，創建3個副本

自動創建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為None

啟動一個busybox的Pod

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

域名解析結果

在容器里可以通過<Pod Name>.<Headless Service>訪問

curl web-0.headless-web

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