Deployment vs StatefulSet
Howard Yin 2021-01-06 16:46:05 KubernetesKubernetes对象概念
| - | Deployment | StatefulSet |
|---|---|---|
| 适合场景 | 无状态的应用 | 有状态的应用 |
| Pod启动顺序 | pod之间没有顺序 | 部署、扩展、更新、删除都要有顺序 |
| 存储 | 所有pod共享存储 | 每个pod都有自己存储，所以都用volumeClaimTemplates，为每个pod都生成一个自己的存储，保存自己的状态 |
| Pod名 | pod名字包含随机数字 | pod名字始终是固定的 |
| Service | service都有ClusterIP,可以负载均衡 | service没有ClusterIP，是headlessservice，所以无法负载均衡，返回的都是pod名，所以pod名字都必须固定 |
# StatefulSet示例
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" #声明它属于哪个Headless Service.
replicas: 3 # by default is 1
template:
metadata:
labels:
app: nginx # has to match .spec.selector.matchLabels
spec:
terminationGracePeriodSeconds: 10
containers:
- name: nginx
image: k8s.gcr.io/nginx-slim:0.8
ports:
- containerPort: 80
name: web
volumeMounts:
- name: www
mountPath: /usr/share/nginx/html
volumeClaimTemplates: #可看作pvc的模板
- metadata:
name: www
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
storageClassName: "gluster-heketi" #存储类名，改为集群中已存在的
resources:
requests:
storage: 1Gi
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# 为什么需要 headless service 无头服务？
在用Deployment时，每一个Pod名称是没有顺序的，是随机字符串，因此是Pod名称是无序的，但是在statefulset中要求必须是有序 ，每一个pod不能被随意取代，pod重建后pod名称还是一样的。而pod IP是变化的，所以是以Pod名称来识别。pod名称是pod唯一性的标识符，必须持久稳定有效。这时候要用到无头服务，它可以给每个Pod一个唯一的名称 。
# 为什么需要volumeClaimTemplate？
对于有状态的副本集都会用到持久存储，对于分布式系统来讲，它的最大特点是数据是不一样的，所以各个节点不能使用同一存储卷，每个节点有自已的专用存储，但是如果在Deployment中的Pod template里定义的存储卷，是所有副本集共用一个存储卷，数据是相同的，因为是基于模板来的 ，而statefulset中每个Pod都要自已的专有存储卷，所以statefulset的存储卷就不能再用Pod模板来创建了，于是statefulSet使用volumeClaimTemplate，称为卷申请模板，它会为每个Pod生成不同的pvc，并绑定pv， 从而实现各pod有专用存储。这就是为什么要用volumeClaimTemplate的原因。
# 规律
$ kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
web-0 1/1 Running 0 4m
web-1 1/1 Running 0 3m
web-2 1/1 Running 0 1m
$ kubectl get pvc
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
www-web-0 Bound pvc-ecf003f3-828d-11e8-8815-000c29774d39 2G RWO gluster-heketi 7m
www-web-1 Bound pvc-0615e33e-828e-11e8-8815-000c29774d39 2G RWO gluster-heketi 6m
www-web-2 Bound pvc-43a97acf-828e-11e8-8815-000c29774d39 2G RWO gluster-heketi 4m
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- StatefulSet使用Headless服务来控制Pod的域名，这个域名的FQDN为：
$(service name).$(namespace).svc.cluster.local，其中，“cluster.local”指的是集群的域名。 - 根据
volumeClaimTemplates，为每个Pod创建一个pvc，pvc的命名规则匹配模式：(volumeClaimTemplates.name)-(pod_name)，比如上面的volumeMounts.name是www， Pod name是web-[0-2]，因此创建出来的PVC是www-web-0、www-web-1、www-web-2。 - 删除Pod不会删除其pvc，手动删除pvc将自动释放pv。
# Statefulset的启停顺序
- 有序部署：部署StatefulSet时，如果有多个Pod副本，它们会被顺序地创建（从0到N-1）并且，在下一个Pod运行之前所有之前的Pod必须都是Running和Ready状态。
- 有序删除：当Pod被删除时，它们被终止的顺序是从N-1到0。
- 有序扩展：当对Pod执行扩展操作时，与部署一样，它前面的Pod必须都处于Running和Ready状态。
# 更新策略
OnDelete：通过.spec.updateStrategy.type字段设置为OnDelete，StatefulSet控制器不会自动更新StatefulSet中的Pod。用户必须手动删除Pod，以使控制器创建新的Pod。RollingUpdate：通过.spec.updateStrategy.type字段设置为RollingUpdate，实现了Pod的自动滚动更新，如果.spec.updateStrategy未指定，则此为默认策略。StatefulSet控制器将删除并重新创建StatefulSet中的每个Pod。它将以Pod终止（从最大序数到最小序数）的顺序进行，一次更新每个Pod。在更新下一个Pod之前，必须等待这个Pod Running and Ready。Partitions：通过指定.spec.updateStrategy.rollingUpdate.partition来对RollingUpdate更新策略进行分区，如果指定了分区，则当 StatefulSet 的.spec.template更新时，具有大于或等于分区序数的所有 Pod 将被更新。