statefulset管理pod

发表于 分类于 ，
CKS学习笔记StatefulSet部分：

statefulset管理pod

软件版本
docker最新版
kubernetes1.23.1
calico3.25
节点IP系统功能CPU内存硬盘
node110.80.10.1centos7.9k8s-master4核心8GB20GB
node210.80.10.2centos7.9k8s-node4核心8GB20GB

statefulset是为了管理有状态服务的问题而设计的：

有状态服务：statefulset是有状态的集合，管理有状态的服务，它所管理的pod的名称不能随意变化。数据持久化的目录也是不一样，每一个pod都有自己独有的数据持久化存储目录。比如mysql主从、redis集群等。

无状态服务：rc、deployment、daemonSet都是管理无状态的服务，它们所管理的pod的ip、名字，启停顺序等都是随机的。个体对整体无影响，所有pod都是共用一个数据卷的，部署的tomcat就是无状态的服务，tomcat被删除，在启动一个新的tomcat，加入到集群即可，跟tomcat的名字无关。

statefulset由以下几个部分组成：

  • headless service：用来定义pod网路标识，生成可解析的dns记录。

  • volumeclaimtemplates：存储卷申请模板，创建pvc，指定pvc名称大小，自动创建pvc，且pvc由存储类供应。

  • statefulset：管理pod的。

什么是headless service：

headless service不分配clusterip，headless service可以通过解析service的dns，返回所有pod的dns和ip地址（statefulset部署的pod才有dns），普通的service,只能通过解析service的dns返回service的clusterip。

statefulset会为关联的pod保持一个不变的pod name。

statefulset会为关联的pod分配一个dnsname。

为什么要用volumeclaimtemplate：

对于有状态应用都会用到持久化存储，比如mysql主从，由于主从数据库的数据是不能存放在一个目录下的，每个mysql节点都需要有自己独立的存储空间。而在deployment中创建的存储卷是一个共享的存储卷，多个pod使用同一个存储卷，它们数据是同步的，而statefulset定义中的每一个pod都不能使用同一个存储卷，这就需要使用volumeclaintemplate，当在使用statefulset创建pod时，volumeclaintemplate会自动生成一个pvc，从而请求绑定一个pv，每一个pod都有自己专用的存储卷。

node1

查看字段：

1
# kubectl explain statefulset

创建存储类：

1
2
3
4
5
6
7
# mkdir /root/statefulset && cd /root/statefulset
# vim class-web.yaml
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: nfs-web
provisioner: example.com/nfs
1
# kubectl apply -f class-web.yaml

编写一个statefulset资源清单文件：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
# vim statefulset.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata: 
  name: web
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  serviceName: "nginx"
  replicas: 2
  template:
    metadata: 
      labels:
        app: nginx
    spec: 
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.19.10
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes: ["ReadWriteOnce"]
      storageClassName: "nfs-web"
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
# kubectl apply -f statefulset.yaml
# kubectl get statefulset
NAME   READY   AGE
web    2/2     14s
# kubectl get pods -l app=nginx
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
web-0   1/1     Running   0          27s
web-1   1/1     Running   0          24s
# kubectl get pvc | grep web
www-web-0     Bound         pvc-223668d6-ac58-407a-89a5-909b6b1ebe72   1Gi        RWO            nfs-web        47s
www-web-1     Bound         pvc-64125856-dd19-4c34-bd51-d4cf9e26d7b5   1Gi        RWO            nfs-web        44s

在共享目录创建文件夹：

1
2
# mkdir /data/nfs_pro/default-www-web-0-pvc-223668d6-ac58-407a-89a5-909b6b1ebe72/web-0
# mkdir /data/nfs_pro/default-www-web-1-pvc-64125856-dd19-4c34-bd51-d4cf9e26d7b5/web-1

进入容器查看：

1
2
3
4
# kubectl exec -it web-0 -- /bin/ls /usr/share/nginx/html
web-0
# kubectl exec -it web-1 -- /bin/ls /usr/share/nginx/html
web-1

查看pod的dns：

1
2
3
# kubectl run busybox --image busybox:1.28 --restart=Never --rm -it busybox -- sh
# nslookup nginx.default.svc.cluster.local
# exit

statefulset实现pod的扩容：

1
2
3
# vim statefulset.yaml
# 24行，修改配置
  replicas: 3
1
2
3
4
# kubectl apply -f statefulset.yaml
# kubectl get statefulset
NAME   READY   AGE
web    3/3     23m
1
2
3
# kubectl edit statefulset web
# 19行，修改配置
  replicas: 4
1
2
3
# kubectl get statefulset
NAME   READY   AGE
web    4/4     24m
1
2
3
4
# kubectl apply -f statefulset.yaml
# kubectl get statefulset
NAME   READY   AGE
web    3/3     25m

statefulset实现pod的缩容：

1
2
3
# vim statefulset.yaml
# 24行，修改配置
  replicas: 3
1
2
3
4
# kubectl apply -f statefulset.yaml
# kubectl get statefulset
NAME   READY   AGE
web    2/2     26m

statefulset实现pod的更新：

1
2
3
# vim statefulset.yaml
# 33行，修改配置
        image: janakiramm/myapp:v2
1
2
3
# kubectl apply -f statefulset.yaml
# kubectl describe pods web-0 | grep image
  Normal  Pulled     37s   kubelet            Container image "janakiramm/myapp:v2" already present on machine