k8s资源调度-StatefulSet

1)statefulSet专门用来部署有状态服务，一般带有数据存储功能的服务为有状态服务。

2）主要解决使网络有稳定标识，稳定的持久化存储，有序部署，有序扩展，有序收缩，有序删除的问题。

1.statefulSet配置文件

1）创建一个名为web.yaml的statefulSet配置文件，由于本文是为了学习statefulSet的基本操作，所以本配置文件未带pvc持久卷，其具体配置内容如下所示：

---
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 #StatefulSet类型的资源
metadata:
  name: web # statefulset的名字
spec:
  serviceName: "nginx"  # 使用那个service来管理dns
  replicas: 2   # 创建的副本数量
  selector:   # 选择器的设置
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:   # 容器内部要暴漏的端口
        - containerPort: 80 # 具体暴露的端口号
          name: web # 该端口配置的名字

2.statefulSet的创建

1）当配置文件完成后，使用以下命令进行对statefulSet的创建。

#我这里配置的文件名是web.yaml
kubectl create -f web.yaml 

2）对于本文的配置文件来讲，当创建完成后，会出现一个service的创建成功（即nginx的创建成功），和statefulSet的创建成功，可以使用以下命令进行查看。

# 查看当前所有statefulSet的状态
kubectl get sts
# 查看当前所有service的状态
kubectl get svc

3）进行pod的查看，由于配置文件中的副本数量设置的为2，所以可以发现有2个名为web的nginx已经运行了。可通过以下命令安装busybox对这2个web进行测试。具体结果如下图所示。

# 安装busybox
kubectl run -it --image busybox:1.28.4 dns-test /bin/sh
# 分别对2个web进行ping操作，看在外部是否可以进行访问
ping web-0.nginx
ping web-0.nginx

4）在busybox中可以看到pod的映射关系，如下图所示。首先了解一下statefulSet中的每个pod的DNS的映射格式为

statefulName-{0,1,2,3...n-1} . serviceName . namespace . svc . cluster . local。

• serviceName 为 Headless Service 的名字。
• 0..N-1 为 Pod 所在的序号，从 0 开始到 N-1。
• statefulSetName 为 StatefulSet 的名字。
• namespace 为服务所在的 namespace，Headless Servic 和 StatefulSet 必须在相同的 namespace。
• .cluster.local 为 Cluster Domain(本地集群域名)。

3.statefulSet扩容缩容

1）使用以下命令可以进行对statefulSet进行扩容和缩容。

# 将名为web的statefulSet扩容到5个
kubectl scale sts web --replicas=5
# 将名为web的statefulSet扩容到2个
kubectl scale sts web --replicas=2

4.statefulSet更新

1）镜像更新，使用以下命令可以对statefulSet进行更新。然后通过查看statefulSet的详细信息，可以观察到statefulSet在进行更新时是有序的，会呈现倒叙进行更新，即先更新web-1，然后再更新web-0，具体如下如图所示。

# 对名为web的statefulSet进行更新，将其内部的nginx版本更新为1.9.1
kubectl patch sts web --type='json' -p='[{"op":"replace","path":"/spec/template/spec/containers/0/image",
"value":"nginx:1.9.1"}]'
# 更新后查看statefulSet的详细信息
kubectl describe sts web

5.灰度发布

由于在statefulSet中，其更新的是有序的，所以就提出了灰度发布的方法。其主要的思想就是将风险降到最低，假设现在有5个服务，先更新其中2个，当发布后在一定时间内没有出现意外状况时，再手动更新其他的3个服务。

1）先修改statefulSet的配置文件，将nginx的版本修改为1.7.9，然后再将partition修改为3（表示将3和3以后的进行更新）。

# 修改配置文件
kubectl edit sts web

2）然后再通过查看pod中的web-3和web-4会发现，这2个pod的nginx版本已经更新成功了，但是其他3个任然是之前的版本。

3）当经过一段时候后，如果发现web-3和web-4没有发现异常，则可以继续修改partition，将其修改为0（表示更新所有的节点）。然后通过观察，所有的节点都会更新成功。通过下图，可以发现statefulSet的更新是有序进行的，先更新3-4，再更新0-2。

6.级联删除与非级联删除

由于statefulSet并不像deployment，对于deployment只要将depolyment删除，其下面的rs和pod都会自动删除。但是statefulSet因为它部署的一般都是有状态服务，所以提供了2种删除方式。

1）级联删除，使用级联删除时，会将statefulSet，pod，svc同时删除，如果带有持久卷，也会被删除，当然本文中未涉及持久卷。

kubectl delete sts web

2）非级联删除

# 当设置了以下配置后，就可以对statefulSet,pod,svc,pvc 分别进行选择性的删除了
kubectl delete sts web --cascade=false