十二 StatefulSet 控制器

StatefulSet 适用于有状态的应用，一般它管理的具有一下特点的 POD 资源

  1. 稳定且唯一的网络标识符
  2. 稳定且持久的存储
  3. 有序、平滑的部署和扩展
  4. 有序、平滑的终止和删除
  5. 有序的滚动更新

一个典型的 StatefulSet 应用一般包含三个组件：

  1. headless service （无头 service）
  2. StatefulSet （控制器）
  3. volumeClaimTemplate（存储卷申请模板）

各个 POD 用到的存储卷必须使用由 StorageClass 动态供给或者由管理员事先创建好的 PV。

删除 StatefulSet 或者缩减其规模导致 POD 被删除时不会自动删除其存储卷以确保数据安全。

StatefulSet 控制器依赖于一个事先存在的 headless Service 对象实现 POD 对象的持久、唯一的标识符配置；此 headless Service 需要由用户手动配置，它能实现在 POD 出现故障被重构时候，依然能够使用之前的主机名。

12.1 清单格式

podManagementPolicy # 控制扩展时候的顺序策略 replicas # 模板运行的副本数 revisionHistoryLimit # 更新历史最大保存数量 selector # 标签选择器 serviceName # headless service 的名称，基于这个 service 为 POD 分配标识符 template # POD 对象模板，需要配置挂载存储卷，应该使用 PCV 类型 updateStrategy # StatefulSet 更新策略 volumeClaimTemplates <[]Object> # pvs 的列表

  • POD 关联使用 PVC 逻辑

每个 POD 中应该定义一个 PVC 类型的 volume ，这个 PVC 类型的 volume 应该关联到一个当前同一个名称空间的 PVC，这个 PVC 应该关联到集群级别的 PV 上。

statefullset 会为 POD 自动创建 PVC 类型的 Volume ，并且在 POD 所在的名称空间中自动创建 PVC。

在 StatefulSet 中，每一个 POD 的名字是固定且唯一的，即有序的数字来标识，例如：web-0 挂了，重建的 POD 还叫做 web-0。

访问 Service 时候的格式：\ :math:(servicename).\ (namespace).svc.cluster.local，这个无头 Service 名字在解析时，解析为 POD 名称的别名。

headless 能保证，对 service 的访问能够解析为 POD IP，但是现在需要标识的是每个 POD 的名字，所以，只需要在 Service 前加上 POD 的名称即可。

例如：pod 名称为 web-0，服务名为：myapp，那么访问这个 POD 就使用

web-0.myapp.default.svc.cluster.local

12.2 创建 NFS PV

apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: pv-001 labels: name: pv001 spec: accessModes: - ReadWriteMany - ReadWriteOnce capacity: storage: 5Gi nfs: path: /data/volumes/v1 server: 172.16.100.104

apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: pv-002 labels: name: pv003 spec: accessModes: - ReadWriteMany - ReadWriteOnce capacity: storage: 5Gi nfs: path: /data/volumes/v2 server: 172.16.100.104

apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: pv-003 labels: name: pv003 spec: accessModes: - ReadWriteMany - ReadWriteOnce capacity: storage: 5Gi nfs: path: /data/volumes/v3 server: 172.16.100.104

apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: pv-004 labels: name: pv004 spec: accessModes: - ReadWriteMany - ReadWriteOnce capacity: storage: 10Gi nfs: path: /data/volumes/v4 server: 172.16.100.104

apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: pv-005 labels: name: pv005 spec: accessModes: - ReadWriteMany - ReadWriteOnce capacity: storage: 10Gi nfs: path: /data/volumes/v5 server: 172.16.100.104

12.3 创建 statefulSet

apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: myapp labels: app: myapp spec: ports: - port: 80 name: web clusterIP: None selector: app: myapp-pod

apiVersion: apps/v1 kind: StatefulSet metadata: name: myapp spec: serviceName: myapp replicas: 3 selector: matchLabels: app: myapp-pod template: metadata: labels: app: myapp-pod spec: containers: - name: myapp image: ikubernetes/myapp:v1 ports: - containerPort: 80 name: web volumeMounts: - name: myappdata mountPath: /usr/share/nginx/html volumeClaimTemplates: - metadata: name: myappdata spec: accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 5Gi

  • 访问 pod

    pod_name.service_name.ns_name.svc.cluster.local

12.4 扩容和升级

  • 扩容和缩容

    kubectl scale sts myapp –replicas=5

  • 升级策略，kubectl explain sts.spec.updateStrategy.rollingUpdate.partition

    可以实现金丝雀发布，首先仅仅更新大于等于多少的部分，然后更新大于 0 的，就可以全部更新了 kubectl patch sta myapp -p ‘{“spec”:{“updateStrategy”:{“rollingUpdate”:{“partition”:4}}}}’

    kubectl set image statefulset/myapp myapp=ikubernetes/myapp:v2kubectl

    kubectl patch sta myapp -p ‘{“spec”:{“updateStrategy”:{“rollingUpdate”:{“partition”:0}}}}’