[Kubernetes]5. k8s集群StatefulSet详解,以及数据持久化（SC PV PVC）

前面通过deployment结合service来部署无状态的应用,下面来讲解通过satefulSet结合service来部署有状态的应用

一.StatefulSet详解

1.有状态和无状态区别

• 无状态： 无状态(stateless)、牲畜(cattle)、无名(nameless)、可丢弃(disposable)
• 有状态： 有状态(stateful)、宠物(pet)、具有名(haviing name)、不可丢弃(non-disposable)

• StatefulSet是用来管理有状态的应用，例如数据库
• 前面部署的应用，都是不需要存储数据，不需要记住状态的，可以随意扩充副本，每个副本都是一样的，可替代的,这时候可以通过deployment结合service来部署
• 而像数据库、Redis这类有状态的，并且有数据的应用,则不能随意扩充副本,这时候就需要通过statefulSet结合service来部署
• StatefulSet 会固定每个 Pod 的名字

2.statefulset的组成

• headless service 用于定义网络标识（DNS）
• StatefulSet 控制器,用于定义具体应用
• volumeClaimTemplate 存储卷申请模板,用于创建PV,保证数据库的持久化操作

下面就来通过statefulSet结合service部署一个Mongodb

3.创建 Service部署StatefulSet类型的Mongodb

定义一个mongo.yaml,这个yaml和deployment.yaml类似,如下:

• 下面yaml中的 --- 表示:把多个配置文件放在一个yaml中,下面就是把kind为StatefulSet类型的mongo.yaml和service.yaml放在同一个文件中,当然也可以拆分开来

apiVersion: apps/v1
#类型statefulSet
kind: StatefulSet
metadata:
  #部署的名字
  name: mongodb
spec:
  serviceName: mongodb #必须设置,和下面的name保持一致
  #创建Pod的副本数
  replicas: 2
  #定义标签选择器:定义Deployment如何找到要管理的Pod，与template的label（标签）对应
  selector:
    matchLabels:
      app: mongodb #需要和下面的labels统一,进行关联
  #定义 Pod 相关数据
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mongodb 
    #指定该资源的内容
    spec:
      # 定义容器，可以多个
      containers:
        - name: mongo # 容器名字
          image: mongo # 镜像
          # [Always | Never | IfNotPresent] #获取镜像的策略 Alawys表示下载镜像 IfnotPresent表示优先使用本地镜像，否则下载镜像，Nerver表示仅使用本地镜像
          imagePullPolicy: IfNotPresent
---
apiVersion: v1
#类型Service
kind: Service
metadata:
  #部署的服务名字,这个可以随意
  name: mongodb
spec:
 selector:
      app: mongodb #需要mongdb.yaml中,也就是上面的pod中的template中定义的metadata.labels.app名称统一,这样mongodb和service才能相互找到
 type: ClusterIP  #默认类型,自动分配一个仅Cluster内部可以访问的虚拟IP,当外部访问项目时,自动分配一个虚拟的pod ip,达到负载均衡操作,下面详细讲解
 #HeadLess: 不分配IP地址
 clusterIP: None
 ports:
    - port: 27017 #本 Service 的端口
      targetPort: 27017 # 容器端口

 拆分开来的文件如下:

mongo.yaml

apiVersion: apps/v1
#类型statefulSet
kind: StatefulSet
metadata:
  #部署的名字
  name: mongodb
spec:
  serviceName: mongodb #必须设置,和下面的name保持一致
  #创建Pod的副本数
  replicas: 2
  #定义标签选择器:定义Deployment如何找到要管理的Pod，与template的label（标签）对应
  selector:
    matchLabels:
      app: mongodb #需要和下面的labels统一,进行关联
  #定义 Pod 相关数据
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mongodb 
    #指定该资源的内容
    spec:
      # 定义容器，可以多个
      containers:
        - name: mongo # 容器名字
          image: mongo # 镜像
          # [Always | Never | IfNotPresent] #获取镜像的策略 Alawys表示下载镜像 IfnotPresent表示优先使用本地镜像，否则下载镜像，Nerver表示仅使用本地镜像
          imagePullPolicy: IfNotPresent

service.yaml

apiVersion: v1
#类型Service
kind: Service
metadata:
  #部署的服务名字,这个可以随意
  name: mongodb
spec:
 selector:
      app: mongodb #需要mongdb.yaml中,也就是上面的pod中的template中定义的metadata.labels.app名称统一,这样mongodb和service才能相互找到
 type: ClusterIP  #默认类型,自动分配一个仅Cluster内部可以访问的虚拟IP,当外部访问项目时,自动分配一个虚拟的pod ip,达到负载均衡操作,下面详细讲解
 #HeadLess: 不分配IP地址
 clusterIP: None
 ports:
    - port: 27017 # 本 Service 的端口
      targetPort: 27017 # 容器端口

mongo.yaml和deployment.yaml的区别

• kind不同:deployment.yaml的kind为Deployment,mongo.yaml的kind为StatefulSet
• mongo.yaml的spec的serverName必须配置,必须和service名字统一起来,这样才能关联
• mongo.yaml的service.yaml的type必须是ClusterIP(集群内部访问),访问的时候是没有IP地址的,故需设置ClusterIP:none.当然,type类型也可以是NodePort,这样就可以在外部进行端口映射访问操作

4.部署mongo.yaml

(1).先删除其他无用的配置

该操作可以执行,也可以不执行

(2).创建mongo.yaml 

vi .mongo.yaml,然后把上面的配置复制进入即可

[root@node1 ~]# cat  mongo.yaml 
apiVersion: apps/v1
#类型statefulSet
kind: StatefulSet
metadata:
  #部署的名字
  name: mongodb
spec:
  serviceName: mongodb #必须设置,和下面的name保持一致
  #创建Pod的副本数
  replicas: 2
  #定义标签选择器:定义Deployment如何找到要管理的Pod，与template的label（标签）对应
  selector:
    matchLabels:
      app: mongodb #需要和下面的labels统一,进行关联
  #定义 Pod 相关数据
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mongodb 
    #指定该资源的内容
    spec:
      # 定义容器，可以多个
      containers:
        - name: mongo # 容器名字
          image: mongo # 镜像