K8S實戰（五）| 控制器 StatefulSet 的原理

前言

Deployment 中能夠隨意的關閉和啓動一個 Pod，Pod 之間的關係是平等的。

當 Pod 之間有主從關係，以及每一個 Pod 對應特定的存儲卷中的內容時，沒法使用 Deployment 控制器來隨意的操做 Pod。

咱們須要使用一個叫作 StatefulSet 的控制器來處理這種有狀態應用 Pod。

更新歷史

• 20200605 - 初稿 - 左程立
• 原文地址 - https://blog.zuolinux.com/2020/06/05/about-controller-statefulset.html

StatefulSet 控制器工做原理

管理有狀態應用 Pod 的祕訣是，提供穩定不變的 Pod 標識和穩定不變的存儲。

穩定不變的拓撲狀態，即不變的主機名

• 該標識和 Pod 是綁定的，無論 Pod 被調度到哪一個節點上
• StatefulSet 中每一個 Pod 將被分配一個整數序號，從 0 到 N-1，該序號在 StatefulSet 上是惟一的
• 每一個 Pod 根據 StatefulSet 的名稱和 Pod 的序號派生出它的主機名。組合主機名的格式爲 $(StatefulSet 名稱)-$(序號)
• StatefulSet 名稱爲 web，replicas 爲 3，那麼將會建立三個名稱分別爲 web-0、web-一、web-2 的 Pod。一旦每一個 Pod 建立成功，就會獲得一個匹配的 DNS 名稱，格式爲：<pod-name>. <service-name>.<namespace>.svc.cluster.local，其中 service-name 由 StatefulSet 的 serviceName 域來設定
• 而且這些 Pod 的建立，是嚴格按照編號順序進行的。好比，在 web-0 進入到 Running 狀態、而且 Conditions 成爲 Ready 以前，web-1 會一直處於 Pending 狀態
• 當咱們把這幾個 Pod 刪除以後，Kubernetes 會按照原先編號的順序，建立出新的 Pod。而且，Kubernetes 依然爲它們分配了與原來相同的「網絡身份」
• 經過這種嚴格的對應規則，StatefulSet 就保證了 Pod 網絡標識的穩定性

穩定不變的存儲

• 每一個 Pod 都會綁定一個固定編號的 PVC，這些 PVC 的名字都是 <PVC名>-<Pod名>
• 名叫 web-0 的 Pod，會聲明使用名叫 www-web-0 的 PVC
• PV/PVC 經過動態卷的方式存儲於遠程存儲服務器
• 當一個 Pod 被刪除後，對應的 PVC 和 PV 並不會被刪除，數據依然存在於遠程服務器，Pod 被重建後，StatefulSet 會從新查找對應名稱的 PVC 來進行綁定

結束語

StatefulSet 擴展了 Deployment，對 Pod 和對應的存儲卷都進行了固定名稱和編號，無論 Pod 如何處理，這些對應關係都不會有變化，從而將業務邏輯關係以及存儲關係固定了下來，確保了有狀態應用正常運行。

聯繫我

微信公衆號：zuolinux_com