k8s之statefulSet-有状态应用副本集控制器

1.概述

无状态应用更关注群体,任何一个成员都可以被取代,有状态应用关注的是个体。用deployment控制器管理的nginx、myapp等都属于无状态应用,像mysql、redis、zookeeper等都属于有状态应用,他们有的还有主从之分、先后顺序之分.

statefulset控制器能实现有状态应用的管理,但实现起来也是非常麻烦,需要把运维管理过程写成脚本并注入到statefulset中才能使用,虽然互联网上有人做好了stateful的脚本,但是还是建议大家不要轻易的把redis、mysql等这样有状态的应用迁移到k8s上.

在k8s中,statefulset管理的应用有以下特效:

a).每一个Pod稳定且有唯一的网络标识符;
b).稳定且持久的存储设备;
c).要求有序、平滑的部署和扩展;
d).要求有序、平滑的终止和删除;
e).有序的滚动更新,应该先更新从节点,再更新主节点;

statefulset由三个组件组成:

a).headless service(无头的服务,即没名字);
b).statefulset控制器;
c).volumeClaimTemplate(存储卷申请模板,因为每个pod要有专用存储卷,而不能共用存储卷)

2.创建StatefulSet控制器

kubectl explain sts

cat stateful-demo.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp-svc
  labels:
    app: myapp-svc
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: myapp-pod
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: myapp
spec:
  serviceName: myapp-svc
  replicas: 2
  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"]
      #storageClassName: "gluster-dynamic"
      resources:
        requests:
          storage: 5Gi

volumeClaimTemplates:存储卷申请模板,为每个pod定义volume;为pod所在的名称空间自动创建pvc.

kubectl apply -f stateful-demo.yaml
kubectl get pods
NAME                             READY     STATUS             RESTARTS   AGE
myapp-0                          1/1       Running            0          4m
myapp-1                          1/1       Running            0          4m

# pod和service会被删除,但是pvc不会被删,所以还能恢复.
kubectl delete -f stateful-demo.yaml
 
# 解析pod时的格式:pod名.svc名.namespace名.svc.cluster.local
kubectl exec -it myapp-0 -- /bin/sh
/ # nslookup myapp-0.myapp-svc.default.svc.cluster.local
nslookup: can't resolve '(null)': Name does not resolve
Name:      myapp-0.myapp-svc.default.svc.cluster.local
Address 1: 10.244.1.110 myapp-0.myapp-svc.default.svc.cluster.local

# 将pod为5个
kubectl scale sts myapp --replicas=5
# 也可以用patch打补丁的方法来进行扩容和缩容
kubectl patch sts myapp -p '{"spec":{"replicas":2}}'
# 更新策略
kubectl explain sts.spec.updateStrategy.rollingUpdate
假设有4个pod(pod0,pod1,pod2,pod3),如果设置partition为5,那么说明大于等于5的pod更新,四个Pod就都不更新;
如果partition为4,那么说明大于等于4的pod更新,即pod3更新,其他pod都不更新;
如果partiton为3,那么说明大于等于3的pod更新,那么就是pod2和pod3更新,其他pod都不更新.
kubectl patch sts myapp -p '{"spec":{"updateStrategy":{"rollingUpdate":{"partition":4}}}}'
kubectl describe sts myapp
Update Strategy:    RollingUpdate
Partition:        4
# 把myapp升级为v2版本
kubectl set image sts/myapp myapp=ikubernetes/myapp:v2
kubectl get pods myapp-4 -o yaml
 containerStatuses:
    image: ikubernetes/myapp:v2

可以参考github上别人做好的有状态应用:github k8s statefulSet redis|mysql

参考博客:http://blog.itpub.net/28916011/viewspace-2215046/