MySQL statefulset_Kubernetes进阶之StatefulSet有状态部署
K8s有狀態應用部署
目錄：分為兩類
1.Headless Service
2.StatefulSet
? 部署有狀態應用
? 解決Pod獨立生命周期，保持Pod啟動順序和唯一性
穩定，唯一的網絡標識符，持久存儲
有序，優雅的部署和擴展、刪除和終止
有序，滾動更新
應用場景：數據庫
說在前面的話，像我們的Mysql或者Redis了，Zookerper等等這些適不適合部署在K8s中，其實呢不是太適合，但部署在里面也可以，比如部署一個Mysql來講吧，部署到k8s中還是很容易的就一個Mysql實例，就像部署其他應用一樣，通過service、IP去訪問它，但是要是作為集群的狀態去部署的話，那可能就比較麻煩了。
第一點：比如做一個Mysql的主從，Mysql主從它是有主從拓撲關系的，一個主一個從，而且各自的數據都不一樣，這就意味著，你要想搭建一個Mysql的主從，你要知道它的相互的ip地址，就是從肯定要知道主的ip地址，然后從連接主的ip地址，做數據的同步。
第二點：它的存儲，它兩個存儲的信息都不太一樣，那怎么去保證它兩個數據的存儲保證持久化呢，一個集群中可能會有多個節點，要是部署到k8s中，必須要保證部署的應用，在任意的節點都能使用原來的狀態，也就是說某一個節點掛了，上面的pod飄移到另一個節點，能不能用到之前的狀態，所以要考慮這些問題。
而k8s設計的精髓在于并不是你部署一個單的實例，而是在于它的一個分布式一個部署，具有故障恢復能力的應用，所以就談到了有狀態和無狀態應用。
有狀態應用：DB,好比一個Mysql主從，考慮兩點(自己的存儲，必須是遠程的存儲，在任意節點掛載都恢復原來的狀態)而且還有網絡ID的唯一，需要做主從的連接，我們的pod是短暫的，重建一個ip就換了，得保證這個ip一直去使用，不管是重建還是遷移pod，都能去使用。
無狀態應用：典型的就是web系統，本身就沒有什么狀態去維護，比如部署了三個副本，不需要考慮其他兩個副本是什么樣的，跟它沒有直接的關系，本地也沒有什么持久化的數據，即使其中有一個副本掛了，幫它在其他節點起來，仍然可以繼續提供服務，對原基礎服務是沒有任何影響的，所以這是一個前提，典型的就是web。
在k8s中呢在1.10版本之后有狀態部署才支持好一點，但是剛開始在落地K8s的時候，而不會去考慮有狀態部署的，主要做無狀態的部署，而數據庫適不適合部署在k8s中，在看k8s的一些特性，k8s有適合的一些特性，比如具有一些訪問比較大的應用，版本迭代快的應用，或者彈性伸縮的一些應用，凡是這些是適合放在k8s，k8s最早就支持無狀態，也是一直在推薦，有狀態的也是比較復雜，復雜點就在與有狀態的都是一些集群化的，比如zookerper,
Mysql主從，這些都是需要自身的一個狀態維護的，這些部署進去呢，可能去考慮它這個網絡拓撲關系，還有存儲狀態的持久化，而數據庫不具備這些特點，部署一個數據庫一般配置比較高一些，可以會抗很多的并發量，而且要擴容的話也是很方便，而且傳統的部署文章也很多，也比較成熟，在k8s中部署這些東西，那絕對是一種挑戰，所以要根據不同的應用特點去考慮上k8s,不要一味地上k8s，而且得不償失，達不到預期的效果，領導也會批你，所以在談有狀態部署的話,可以在兩者出發，一個是Headless Service維護網絡的，一個是StatefulSet維護存儲狀態的。
statefulSet是一個控制器，與Deployment存在的原則一樣，都是部署應用的，而Statefulset它主要是部署有狀態應用的，而deployment是部署無狀態應用的
Headless Service 其實和service差不多，這不過定義的這個叫無頭服務，它們之間唯一的區別就是將Cluster ip 設置為了none，不會幫你配置ip
[root@k8s-master demo]# mkdir headless-service
[root@k8s-master demo]# cd headless-service/
[root@k8s-master headless-service]# vim headless-svc.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-service
spec:
clusterIP: None
selector:
app: nginx
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 9376
[root@k8s-master headless-service]# kubectl create -f headless-svc.yaml
service/my-service created
[root@k8s-master headless-service]# kubectl get svc
kubernetes ClusterIP 10.1.0.1 443/TCP 23h
my-service ClusterIP None 80/TCP 6s
service NodePort 10.1.207.32 80:30963/TCP 87m
zhao ClusterIP 10.1.75.232 80/TCP 9m1s
zhaocheng ClusterIP 10.1.27.206 80/TCP 10m
怎么去訪問？我們給它定義一個標識
創建完之后會有這個標識符，它會使用這個DNS來解析這個名稱，來相互的訪問，headless就不會通過ip去訪問了，必須通過名稱去訪問，
[root@k8s-master headless-service]# vim statefulset.yaml
apiVersion: apps/v1beta1
kind: StatefulSet
metadata:
name: nginx-statefulset
namespace: default
spec:
serviceName: my-service
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:latest
ports:
- containerPort: 80
[root@k8s-master headless-service]# kubectl create -f statefulset.yaml
[root@k8s-master headless-service]# kubectl get pod
my-pod 1/1 Running 0 3h50m
nfs-744d977b46-dh9xj 1/1 Running 0 22h
nfs-744d977b46-kcx6h 1/1 Running 0 22h
nfs-744d977b46-wqhc6 1/1 Running 0 22h
nfs-client-provisioner 1/1 Running 0 4h
nginx-797db8dc57-tdd5s 1/1 Running 0 100m
nginx-statefulset-0 1/1 Running 0 73s
nginx-statefulset-1 1/1 Running 0 46s
nginx-statefulset-2 1/1 Running 0 24s
這里的statfulset的 serviceName: my-service字段要關聯起來，這樣才能去基于名稱去訪問
可以通過busybox測試工具通過nslookup去測試解析。解析我們的my-service就能解析到
這里會分配一個名稱，這個my-service和這個編號是永久的，可以通過這個名稱訪問pod
要是mysql主從的話就可以通過訪問這個標簽來連接我們從庫的狀態，這個是維護的網絡狀態
然后再來看一下存儲狀態
官方文檔這個實例
https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/statefulset/
這個其實我們也是部署一個nginx,使用的headless,ClusterIP為none,然后用headless來維護statefulset起得pod網絡id為1，以 volumeClaimTemplates:來維護pod獨立的一個存儲
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 # has to match .spec.template.metadata.labels
serviceName: "nginx"
replicas: 3 # by default is 1
template:
metadata:
labels:
app: nginx # has to match .spec.selector.matchLabels
spec:
terminationGracePeriodSeconds: 10
containers:
- name: nginx
image: nginx
ports:
- containerPort: 80
name: web
volumeMounts:
- name: www
mountPath: /usr/share/nginx/html
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: www
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
storageClassName: "managed-nfs-storage"
resources:
requests:
storage: 1Gi
這是我們的存儲要寫我們nfs的名稱
managed-nfs-storage
[root@k8s-master headless-service]# kubectl get sc
managed-nfs-storage fuseim.pri/ifs 22h
這里會給我們自動創建pv，并掛載到我們的NFS上
[root@k8s-master headless-service]# kubectl get pod
my-pod 1/1 Running 0 6h4m
nfs 1/1 Running 0 24h
nfs 1/1 Running 0 24h
nfs 1/1 Running 0 24h
nfs-client-provisioner-fbc 1/1 Running 0 6h23m
nginx-797db8dc57-tdd5s 1/1 Running 0 3h54m
nginx-a1-6d5fd7b8dd-w647x 1/1 Running 0 3m28s
nginx-statefulset-0 1/1 Running 0 135m
nginx-statefulset-1 1/1 Running 0 135m
nginx-statefulset-2 1/1 Running 0 134m
web-0 1/1 Running 0 3
web-1 1/1 Running 0 85s
web-2 1/1 Running 0 57s
[root@k8s-master headless-service]# kubectl get pv
pvc-06 1Gi RWO Delete Bound default/www-web-2 managed-nfs-storage 63s
pvc-4f 1Gi RWO Delete Bound default/www-web-0 managed-nfs-storage 6m3s
pvc-a2 5Gi RWX Delete Bound default/my-pvc managed-nfs-storage 6h4m
pvc-bc 1Gi RWO Delete Bound default/www-web-1 managed-nfs-storage
headless保證它的網絡，statefulset存儲模版來保證每個pod存儲的唯一性，這樣才解決了有狀態應用的兩大痛點
總結
以上是生活随笔為你收集整理的MySQL statefulset_Kubernetes进阶之StatefulSet有状态部署的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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