Kubernetes--有状态应用编排：StatefulSet

Deployment认为：管理的所有同版本的pod都是一模一样的副本

StatefulSet能够比较好的满足一些有状态应用特有的要求：

1、每个Pod有Order序号，会按照序号创建、删除、更新pod

2、通过配置headless service，使每个pod有唯一的网络标识(HOSTNAME)

3、通过配置pvc template，每个pod有一块独享的pv存储盘

4、支持一定数量的灰度发布

一个简单的Statefulset范例创建

# 创建service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service    
metadata:
  name: nginx
  namespace: dev
  labels:
    app: nginx
spec: 
  ports: 
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx  


# 创建pc-statefulset.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: pc-statefulset
  namespace: dev
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  serviceName: "nginx"
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1
        ports:
        - containerPort: 80
          name: nginx

到这，创建好了一个svc和一个statefulset，查看一下状态：

# 查看service
[root@master ~]# kubectl get svc nginx -n dev
NAME    TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
nginx   ClusterIP   None         <none>        80/TCP    3h4m

# 查看一下ip
[root@master ~]# kubectl get endpoints nginx -n dev
NAME    ENDPOINTS                                                           AGE
nginx   10.244.169.183:80,10.244.169.184:80,10.244.169.185:80 + 3 more...   2s

# 查看创建的statefulset
[root@master ~]# kubectl get sts -n dev
NAME             READY   AGE
pc-statefulset   3/3     85m

# 查看sts创建的pod
[root@master ~]# kubectl get pod -n dev -o wide        
pc-statefulset-0        1/1     Running   1 (6m21s ago)   87m    10.244.169.185   k8s-node2   <none>           <none>
pc-statefulset-1        1/1     Running   1 (6m21s ago)   87m    10.244.169.183   k8s-node2   <none>           <none>
pc-statefulset-2        1/1     Running   1 (6m7s ago)    87m    10.244.36.90     k8s-node1   <none>           <none>

Pod版本

不同于Deployment使用ReplicaSet来管理版本和维持副本数，Statefulset controller直接管理下属的pod，而pod中用一个label来标识版本：controller-revision-hash

[root@master ~]# kubectl get pod -L controller-revision-hash -n dev
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS        AGE     CONTROLLER-REVISION-HASH
demo-cloneset-bc6jq     1/1     Running   6 (6m13s ago)   2d4h    demo-cloneset-7b4f8f8579
demo-cloneset-gnd5c     1/1     Running   6 (5m55s ago)   2d4h    demo-cloneset-7b4f8f8579
demo-cloneset-vzg4j     1/1     Running   6 (6m32s ago)   2d4h    demo-cloneset-7b4f8f8579
nginx-f87cbb8b5-6xf6p   1/1     Running   2 (28m ago)     10h     
pc-statefulset-0        1/1     Running   0               3m34s   pc-statefulset-589995765c
pc-statefulset-1        1/1     Running   0               3m3s    pc-statefulset-589995765c

管理模式

Statefulset会创建管理的资源：

● ControllerRevision：通过这个资源，Statefulset可以很方便的管理不同版本的template模板

● PVC：如果在Statefulset中定义了volumeClaimTemplates，Statefulset会在创建Pod之前，先根据这个模板创建PVC，并把PVC加到Pod volume中。

● Pod：Statefulset按照顺序创建、删除、更新Pod，每个Pod有唯一的序号

扩缩容管理策略

Statefulset.spec中，有一个字段名为podManagementPolicy，可选策略为OrderedReady和Parallel，默认为前者：

● OrderedReady: 扩缩容按照order顺序执行，扩容时，必须前面序号的Pod都ready了，才能扩下一个，缩容时，按照倒序删除

● Parallel：并行扩缩容，不需要等待前面Pod都ready或删除后再删除下一个