Statefulset的拓扑状态

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Statefulset的拓扑状态相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Statefulset:

实例之间有不对等关系,以及实例对外部数据有依赖关系的应用,就被称为“有状态应用”(Stateful Application)。

StatefulSet 的设计其实非常容易理解。它把真实世界里的应用状态,抽象为了两种情况:

拓扑状态。这种情况意味着,应用的多个实例之间不是完全对等的关系。这些应用实例,必须按照某些顺序启动,比如应用的主节点 A 要先于从节点 B 启动。而如果你把 A 和 B 两个 Pod 删除掉,它们再次被创建出来时也必须严格按照这个顺序才行。并且,新创建出来的 Pod,必须和原来 Pod 的网络标识一样,这样原先的访问者才能使用同样的方法,访问到这个新 Pod。

 

存储状态。这种情况意味着,应用的多个实例分别绑定了不同的存储数据。对于这些应用实例来说,Pod A 第一次读取到的数据,和隔了十分钟之后再次读取到的数据,应该是同一份,哪怕在此期间 Pod A 被重新创建过。这种情况最典型的例子,就是一个数据库应用的多个存储实例。

 

StatefulSet 的核心功能,就是通过某种方式记录这些状态,然后在 Pod 被重新创建时,能够为新 Pod 恢复这些状态。

 

Headless Service:
 
Service 是 Kubernetes 项目中用来将一组 Pod 暴露给外界访问的一种机制
 
这个 Service 又是如何被访问的呢?
 
第一种方式,是以 Service 的 VIP(Virtual IP,即:虚拟 IP)方式。比如:当我访问 10.0.23.1 这个 Service 的 IP 地址时,10.0.23.1 其实就是一个 VIP,它会把请求转发到该 Service 所代理的某一个 Pod 上。这里的具体原理,我会在后续的 Service 章节中进行详细介绍。
 
第二种方式,就是以 Service 的 DNS 方式。比如:这时候,只要我访问“my-svc.my-namespace.svc.cluster.local”这条 DNS 记录,就可以访问到名叫 my-svc 的 Service 所代理的某一个 Pod。
 
而在第二种 Service DNS 的方式下,具体还可以分为两种处理方法:
 
第一种处理方法,是 Normal Service。这种情况下,你访问“my-svc.my-namespace.svc.cluster.local”解析到的,正是 my-svc 这个 Service 的 VIP,后面的流程就跟 VIP 方式一致了
 
而第二种处理方法,正是 Headless Service。这种情况下,你访问“my-svc.my-namespace.svc.cluster.local”解析到的,直接就是 my-svc 代理的某一个 Pod 的 IP 地址。可以看到,这里的区别在于,Headless Service 不需要分配一个 VIP,而是可以直接以 DNS 记录的方式解析出被代理 Pod 的 IP 地址

下面是一个标准的 Headless Service 对应的 YAML 文件:
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx

 

 
可以看到,所谓的 Headless Service,其实仍是一个标准 Service 的 YAML 文件。只不过,它的 clusterIP 字段的值是:None,即:这个 Service,没有一个 VIP 作为“头”。这也就是 Headless 的含义。所以,这个 Service 被创建后并不会被分配一个 VIP,而是会以 DNS 记录的方式暴露出它所代理的 Pod。


创建statefulste的yaml文件:

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
spec:
  serviceName: "nginx"
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.9.1
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web

 

以上是关于Statefulset的拓扑状态的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

kubernetes 实现redis-statefulset集群

21有状态应用编排StatefulSet

k8s之StatefulSet

来自 StatefulSet 的 Pod 卡在 ContainerCreating 状态 - FailedCreatePodSandBox

K8S 之 通过Statefulset部署有状态的应用

K8S statefulset 详解