六、K8S之StatefulSet

StatefulSet

一、概念

和Deployment一样StatefulSet也是中一种可以帮助我们部署和扩展Pod的控制器，使用Deployment时多数时候不需要在意Pod的调度方式。如果需要关心Pod的部署顺序、对应持久化存储或者要求Pod拥有固定的网络标识时，就需要StatefulSet控制器来完成调度工作

每个由StatefulSet创建出来的Pod都拥有一个序号（从0开始，启动完成才会进行下一个）和固定的网络标识。并且可以在yaml中定义添加**VolumeClaimTemplate**来声明Pod存储的PVC。

StatefulSet 对于需要满足以下一个或多个需求的应用程序很有价值：

• 稳定的、唯一的网络标识符。
• 稳定的、持久的存储。
• 有序的、优雅的部署和扩缩。
• 有序的、自动的滚动更新。

二、使用

---
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:
  serviceName: "nginx"
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx  # 使用标签选择器，筛选标签里有app等于nginx的pods
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx  # 创建一个带有标签app=nginx的pods
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web

这里创建了一个StatefulSet对象，关联了带有app=nginx的pods，并且还指定了名为nginx的service

为什么StatefulSet还需要指定service呢？ service已经使用标签选择器选中了pods，StatefulSet通过关联 Service，可以为 StatefulSet 中的每个 Pod 分配一个稳定的网络标识（如 DNS 域名），使其可以从集群内和集群外进行访问。这种关联有助于实现有状态应用程序的可靠通信和外部访问。

比如想访问上面的pod可以使用， 格式为：pod名称.service名称.命名空间.svc.集群后缀，但后面的可以简写，比如:

ping  web-0.nginx

三、扩缩容

3.1、使用命令直接扩容

kubectl scale sts web --replicas=5

3.2、缩容

kubectl scale sts web --replicas=3

缩容完后再看日志

kubectl describe sts web


---------------------------------------------
  Type    Reason            Age    From                    Message
  ----    ------            ----   ----                    -------
  Normal  SuccessfulCreate  29m    statefulset-controller  create Pod web-0 in StatefulSet web successful
  Normal  SuccessfulCreate  29m    statefulset-controller  create Pod web-1 in StatefulSet web successful
  Normal  SuccessfulCreate  4m28s  statefulset-controller  create Pod web-2 in StatefulSet web successful
  Normal  SuccessfulCreate  4m26s  statefulset-controller  create Pod web-3 in StatefulSet web successful
  Normal  SuccessfulCreate  4m24s  statefulset-controller  create Pod web-4 in StatefulSet web successful
  Normal  SuccessfulDelete  10s    statefulset-controller  delete Pod web-4 in StatefulSet web successful
  Normal  SuccessfulDelete  3s     statefulset-controller  delete Pod web-3 in StatefulSet web successful

从日志里可以看出，StatefulSet的pods管理是有顺序

四、更新

4.1、普通更新

先使用命令进行修改内容后保存

kubectl edit sts web

statefulSet与depolyment的更新区别在于，statefulSet是有序的，按照倒叙进行一个一个的更新,看如下日志

kubectl describe sts web

------------------------------------------
  Type    Reason            Age                       Message
  Normal  SuccessfulDelete  19s                   delete Pod web-2 in StatefulSet web successful
  Normal  SuccessfulCreate  18s (x2 over 10m)     create Pod web-2 in StatefulSet web successful
  Normal  SuccessfulDelete  16s                   delete Pod web-1 in StatefulSet web successful
  Normal  SuccessfulCreate  14s (x2 over 35m)     create Pod web-1 in StatefulSet web successful
  Normal  SuccessfulDelete  12s                   delete Pod web-0 in StatefulSet web successful
  Normal  SuccessfulCreate  11s (x2 over 35m)     create Pod web-0 in StatefulSet web successful

4.2、灰度更新/金丝雀发布

这是一种逐步升级 StatefulSet 的策略，它可以在不影响整个应用程序的情况下测试新版本的 Pod，并逐步将新版本的 Pod 逐步引入到应用程序中。

下面我们将操作一个场景，目前有三个nginx版本为1.9.1的pod，我们需要将这些pod切换成1.7.1的版本，但是不知道1.7.1版本是否有问题的情况下，我们需要先多扩展一个1.7.1的pod，如果这个1.7.1的没有问题了，我们就把另外所有的pod都换成这个版本

修改内容

kubectl edit sts web

修改部分

# 将镜像换成1.7.1
- image: nginx:1.7.1

#  把partition 设置为 3，那么此时滚动更新时，只会更新那些 序号 >= 3 的 pod
updateStrategy:
    rollingUpdate:
      partition: 3

在这里，我们将partition设置为 3，而我们现在最大的pod序号是2（从0开始），所以这次修改内容并不会影响到原来的pod版本

4.3、删除更新策略

把更新模式设置为删除策略时，在更新 StatefulSet 配置文件时，不会触发pods的更新。相反，需要手动删除旧的pod，k8s才会创建一个新版本的Pod

spec:
  updateStrategy:
    type: OnDelete  # 或 RollingUpdate

五、非级联删除

当我们使用普通删除sts的命令时，会把下面的pods也删除了，如果我们只是想删除sts，不删下面的pods可以使用非级联删除命令

kubectl delete sts web --cascade=false