k8s工作负载控制器--Statefulset
目次[*]一、概述
[*]二、引入"有状态"需求
[*]1、管理无状态服务的 Deployment 实现了什么
[*]1.1、创建 Deployment
[*]1.2、验证 Pod 数量
[*]1.3、配置更新策略（更新镜像版本）
[*]1.4、观察更新过程
[*]1.5、验证更新后 Pod 的状态
[*]1.6、回滚 Deployment
[*]2、新需求分析
[*]三、StatefulSet：面向有状态应用管理的控制器
[*]1、创建 Service、Statefulset
[*]2、Service、StatefulSet 状态
[*]3、Pod、PVC 状态
[*]4、Pod 的版本控制
[*]5、更新镜像
[*]6、查看新版本的状态
[*]7、如何查看 Pod 是否复用了之前的网络标识
[*]8、如何查看 Pod 是否复用了之前的存储盘
[*]四、架构设计
[*]1、管理模式
[*]1.1、ControllerRevision
[*]1.2、PVC
[*]1.3、Pod
[*]2、OwnerReference
[*]2.1、删除 StatefulSet
[*]3、StatefulSet 控制器工作流程
[*]4、扩容能力
[*]5、扩缩容管理策略
[*]6、发布模拟
[*]五、字段分析
[*]1、spec 字段解析
[*]2、升级策略字段解析
一、概述
StatefulSet 是 Kubernetes 中用于管理有状态应用步伐的工作负载资源对象。它提供了一种管理有状态服务的方式，确保每个 Pod 都有一个唯一的、持久的身份，并支持持久化存储。它在 Kubernetes v1.9 版本中成为 GA 版本。StatefulSet 设计用于管理和部署有状态服务，其管理的 Pod 拥有固定的名称（通常是 - 形式）和有序的启动和停止顺序。
在 StatefulSet 中，Pod 名称可以用作网络标识符，并且通常与 Headless Service 联合使用。Headless Service 没有 Cluster IP，直接袒露 Pod 的 IP 地址或 DNS 名称。解析 Headless Service 的名称时，会返回所有 Pod 的 IP 地址或 DNS 名称。
此外，StatefulSet 在 Headless Service 的根本上为每个 Pod 创建了一个 DNS 域名，这些域名通常形如 ...svc.cluster.local。
StatefulSet 支持持久化存储，它可以使用多种持久化存储范例，包罗本地存储、网络文件体系（NFS）等。
二、引入"有状态"需求
1、管理无状态服务的 Deployment 实现了什么
https://img2023.cnblogs.com/blog/3332572/202409/3332572-20240906005233684-225938614.png
起首它支持界说一组 Pod 的盼望数量，Controller 会为我们维持 Pod 的数量在盼望的版本以及盼望的数量；
第二它支持配置 Pod 发布方式，配置完成后 Controller 会按照我们给出的策略来更新 Pod，同时在更新的过程中，也会包管不可用 Pod 数量在我们界说的范围内；
第三，如果我们在发布的过程中遇到问题，Deployment 也支持一键来回滚。
简朴来说，Deployment 认为：它管理的所有相同版本的 Pod 都是一模一样的副本。也就是说，在 Deployment Controller 看来，所有相同版本的 Pod，不管是里面部署的应用还是举动，都是完全相同的。
1.1、创建 Deployment
cat >> web-app.yaml << EOF
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: web-app
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: web-app
template:
metadata:
labels:
app: web-app
annotations:
deployment.kubernetes.io/revision: "1"
spec:
containers:
- name: web-server
image: nginx:1.15.0
ports:
- containerPort: 80
EOF
kubectl apply -f web-app.yaml --record=truehttps://img2023.cnblogs.com/blog/3332572/202409/3332572-20240906005231584-1744121311.png
以上就是管理无状态服务的 Deployment 实现了什么功能展示
2、新需求分析
以下需求来自于一些有状态应用：
[*]Pod 之间并非相同的副本，每一个 Pod 都有一个独立标识
[*]Pod 独立标识要可以或许对应到一个固定的网络标识，并在发布升级后继续保持
[*]每一个 Pod 有一块独立的存储盘，并在发布升级后还能继续挂载原有的盘（保存数据）
这些有状态应用的需求都是 Deploment 无法满足的，因此引入了管理有状态应用的 StatefulSet
三、StatefulSet：面向有状态应用管理的控制器
https://img2023.cnblogs.com/blog/3332572/202409/3332572-20240906005231059-980799923.png
[*]起首，每个 Pod 会有 Order 序号，会按照序号来创建，删除和更新 Pod；
[*]其次，通过配置一个 headless Service，使每个 Pod 有一个唯一的网络标识 (hostname)；
[*]第三，通过配置 pvc 模板，就是 pvc template，使每个 Pod 有一块或者多块 pv 存储盘；
[*]最后，支持一定数量的灰度发布。好比现在有三个副本的 StatefulSet，我们可以指定只升级其中的一个或者两个，更甚至是三个到新版本。通过这样的方式，来达到灰度升级的目标。
1、创建 Service、Statefulset
kubectl get pods -l app=web-app1、spec 字段解析
https://img2023.cnblogs.com/blog/3332572/202409/3332572-20240906005222779-1467501654.png
[*]Replica 主要是盼望的数量；
[*]Selector 是事件选择器，必须匹配 spec.template.metadata.labels 中界说的条件；
[*]Template：Pod 模板，界说了所要创建的 Pod 的根本信息模板；
[*]VolumeClaimTemplates：PVC 模板列表，如果在 spec 中界说了这个，PVC 会先于 Pod 模板 Template 进行创建。在 PVC 创建完成后，把创建出来的 PVC name 作为一个 volume 注入到根据 Template 创建出来的 Pod 中。
https://img2023.cnblogs.com/blog/3332572/202409/3332572-20240906005221908-1262863173.png
[*]ServiceName：对应 Headless Service 的名字。当然如果有人不必要这个功能的时候，会给 Service 定一个不存在的 value，Controller 也不会去做校验，所以可以写一个 fake 的 ServiceName。但是这里推荐每一个 Service 都要配置一个 Headless Service，不管 StatefulSet 下面的 Pod 是否必要网络标识；
[*]PodMangementPolicy：Pod 管理策略。前面提到过这个字段的可选策略为 OrderedReady 和 Parallel，默认情况下为前者；
[*]UpdataStrategy：Pod 升级策略。
[*]RevisionHistoryLimit：保存历史 ControllerRevision 的数量限定(默认为 10)。必要注意的一点是，这里清楚的版本，必须没有相关的 Pod 对应这些版本，如果有 Pod 还在这个版本中，这个 ControllerRevision 是不能被删除的。
2、升级策略字段解析
https://img2023.cnblogs.com/blog/3332572/202409/3332572-20240906005220503-551006493.png
可以看到 StatefulSetUpdateStrategy 有个 type 字段，这个 type 界说了两个范例：一个是 RollingUpdate；一个是 OnDelete。
[*]RollingUpdate 实在跟 Deployment 中的升级是有点类似的，就是根据滚动升级的方式来升级；
[*]OnDelete 是在删除的时候升级，叫做禁止自动升级，Controller 并不会把存活的 Pod 做自动升级，而是通过 OnDelete 的方式。好比说当前有三个旧版本的 Pod，但是升级策略是 OnDelete，所以当更新 spec 中镜像的时候，Controller 并不会把三个 Pod 逐一升级为新版本，而是当我们缩小 Replica 的时候，Controller 会先把 Pod 删撤除，当我们下一次再进行扩容的时候，Controller 才会扩容出来新版本的 Pod。
在 RollingUpdateStatefulSetSetStrategy 中，可以看到有个字段叫 Partition。这个 Partition 表示滚动升级时，保存旧版本 Pod 的数量。不是灰度新版本的数量
举个例子：假设当前有个 replicas 为 10 的 StatefulSet，当我们更新版本的时候，如果 Partition 是 8，并不是表示要把 8 个 Pod 更新为新版本，而是表示必要保存 8 个 Pod 为旧版本，只更新 2 个新版本作为灰度。当 Replica 为 10 的时候，配置 Partition 为 8 的时候，实在还是保存 [0,8) 这 8 个 Pod 为旧版本，只有 [8,10) 进入新版本。
总结一下，假设 replicas=N，Partition=M (M
页:
[1]