有状态部署StatefulSet控制器

1.StatefulSet概述

• 部署有状态应用 
• 解决Pod独立生命周期，保持Pod启动顺序和唯一性

1. 稳定，唯一的网络标识符，持久存储

2. 有序，优雅的部署和扩展、删除和终止

3. 有序，滚动更新

应用场景：数据库

 

 

StatefulSet与Deployment区别：

有身份的！

身份三要素： 

• 域名
• 主机名
• 存储（PVC）

 

无状态的适用：web，api，微服务的部署，可以运行在任意节点，不依赖后端持久化存储。

有状态的适用： 需要有固定ip，pod有各自的存储，可以按一定规则进行扩缩容。

 

2.正常service和headlessService对比

normal sevice:

通过一个cluster-ip 10.0.0.224:80 来反向代理 endpoints

10.244.0.58:8080   10.244.1.78:8080    10.244.1.88:8080

 

 

 

headless service:

 

无头服务，需要将 clusterIP: None  并且不能设置nodePort

web-headlessService.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: web
  name: headless-svc
  namespace: default
spec:
  clusterIP: None
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  selector:
    app: web

statefulSet.yaml    seviceName关联上面的svc  headless-svc  

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  serviceName: "headless-svc"
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web

 

statefulSet生成的pod 都会有个稳定有序的 标识符   statefulSetName-index  如 web-0

 

service域名解析差异

normal service  解析的是 service 的clusterIP

由于headless service 的clusterIP 设置的None 所以解析 service name 的时候解析是sevice 对应的pod ip

 

ClusterIP A记录格式：(normal service)

<service-name>.<namespace-name>.svc.cluster.local

ClusterIP=None A记录格式：(headless servcie)

<statefulsetName-index>.<service-name>.<namespace-name>.svc.cluster.local

示例：web-0.nginx.default.svc.cluster.local

相比 normal service 的域名格式 headless service 解析出来的格式多一个< statefulSetName-index > 

 

statefulSet 管理的pod 他主机名  statefulSetName-index 

 

3.StatefulSet 存储

StatefulSet使用 volumeClaimTemplates创建每个Pod的PersistentVolume的同时会为每个pod分配并创建一个带编号的pvc

使用无状态部署创建的动态供给pv 和pvc 是没有编号的

statfulset的删除机制

执行kubectl delete -f statefulSet.yaml

按照创建的先后进行删除，先创建的将会被先删除。

statefulset的启动机制

有序的 pv ，pvc创建

这样就可以使得对应的pod 申请到的 pv 和pvc  与之向对应。

 

各个pod之前的存储是互相独立的不共享

在web-0创建的文件 在 web-1中是看不到的

 

4.statefulSet应用示例（Mysql集群）

创建个statefulSet应用目录

mkdir  statefulset-mysqlCluster

创建configMap

configmap.yaml  主要保存主从配置

 

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: mysql
  labels:
    app: mysql
data:
  master.cnf: |
    # Apply this config only on the master.
    [client]
    default-character-set=utf8mb4

    [mysql]
    default-character-set=utf8mb4

    [mysqld]
    # 打开binlog日志
    log-bin
    binlog_expire_logs_seconds=2592000
    max_connections=10000
    # 在容器里面需要设置下时区
    default-time-zone='+8:00'
    character-set-client-handshake=FALSE
    character-set-server=utf8mb4
    collation-server=utf8mb4_unicode_ci
    init_connect='SET NAMES utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci'
  slave.cnf: |
    # Apply this config only on slaves.
    [client]
    default-character-set=utf8mb4

    [mysql]
    default-character-set=utf8mb4

    [mysqld]
    # 机器设置只读
    super-read-only
    max_connections=10000
    default-time-zone='+8:00'
    character-set-client-handshake=FALSE
    character-set-server=utf8mb4
    collation-server=utf8mb4_unicode_ci
    init_connect='SET NAMES utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci'

 

创建service

service.yaml

 

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql-svc-master
  labels:
    app: mysql
spec:
  selector:
    app: mysql
  ports:
  - port: 3306
    name: mysql
  clusterIP: None

需要先创建一个Headless Service，用于从机去访问主机。从机可以通过<pod-name>.mysql-svc-master去访问到指定的pod。

 

创建statefulSet

 

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mysql-ss
spec: 
  selector: 
    matchLabels: 
      app: mysql # 匹配 .spec.template.metadata.labels
  serviceName: mysql-svc-master
  replicas: 3
  template: 
    metadata:
      labels:
        app: mysql # 匹配 .spec.selector.matchLabels
    spec:
      imagePullSecrets:
      - name: myregistry
      initContainers:
      - name: init-mysql
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/benjamin-learn/mysql:8.0 
        command:
        - bash
        - "-c"
        - |
          set ex
          # Generate mysql server-id from pod ordinal index.
          [[ `hostname` =~ -([0-9]+)$ ]] || exit 1
          ordinal=${BASH_REMATCH[1]}
          echo [mysqld] > /mnt/conf.d/server-id.cnf

          # Add an offset to avoid reserved server-id=0 value.
          echo server-id=$((100 + $ordinal)) >> /mnt/conf.d/server-id.cnf

          # Copy appropriate conf.d files from config-map to emptyDir.
          if [[ $ordinal -eq 0 ]]; then
            cp /mnt/config-map/master.cnf /mnt/conf.d/
          else
            cp /mnt/config-map/slave.cnf /mnt/conf.d/
          fi
        volumeMounts:
        - name: conf
          mountPath: /mnt/conf.d
        - name: config-map
          mountPath: /mnt/config-map
      - name: clone-mysql
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/benjamin-learn/xtrabackup:1.0
        command:
        - bash
        -