Kubernetes 无状态服务和有状态服务

Posted 2022-08-01 张志翔 ̮

无状态服务

1. 是指该服务运行的实例不会在本地存储需要持久化的数据，并且多个实例对于同一个请求响应的结果是完全一致的。
2. 多个实例可以共享相同的持久化数据。例如：nginx实例，tomcat实例等
3. 相关的k8s资源有：ReplicaSet、ReplicationController、Deployment等，由于是无状态服务，所以这些控制器创建的pod序号都是随机值。并且在缩容的时候并不会明确缩容某一个pod，而是随机的，因为所有实例得到的返回值都是一样，所以缩容任何一个pod都可以。

有状态服务

1. 宠物和牛的类比，农场主的牛如果病了可以丢掉再重新买一头，如果宠物主的宠物病死了是没法找到一头一模一样的宠物的。
2. 有状态服务 可以说是 需要数据存储功能的服务、或者指多线程类型的服务，队列等。（mysql数据库、kafka、zookeeper等）每个实例都需要有自己独立的持久化存储，并且在k8s中是通过申明模板来进行定义。持久卷申明模板在创建pod之前创建，绑定到pod中，模板可以定义多个。

 volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: zookeeper
    spec:
      selector:
        matchLabels:
          app: zookeeper
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 3Gi

说明： 有状态的 pod是用来运行有状态应用的，所以其在数据卷上存储的数据非常重要，在 Statefulset缩容时删除这个声明将是灾难性的，特别是对于 Statefulset来说，缩容就像减少其 replicas 数值一样简单。基于这个原因，当你需要释放特定的持久卷时，需要手动删除对应的持久卷声明。

相关的k8s资源为：statefulSet，由于是有状态的服务，所以每个pod都有特定的名称和网络标识。比如pod名是由statefulSet名+有序的数字组成（0、1、2..）

在进行缩容操作的时候，可以明确知道会缩容哪一个pod，从数字最大的开始。并且Stat巳fulset 在有实例不健康的情况下是不允许做缩容操作的。StatefulSet 缩容任何时候只会操作 一个 pod 实例，所以有状态应用的缩容不会很迅速。举例来说， 一个分布式存储应用若同时下线多个节点 ，则可能导致其数据丢失 。 比如说一个数据项副本数设置为 2 的数据存储应用， 若 同时有两个节点下线，一份数据记录就会丢失，如果它正好保存在这两个节点上 。 若缩容是线性的 ，则分布式存储应用就有时间把丢失的副本复制到其他节点 ，保证数据不会丢失。