前言
前文【从入门到放弃-Kubernetes】Kubernetes入门-无状态应用扩缩容中，我们学习了如何通过yaml文件部署一个无状态应用，并对其进行扩缩容。
无状态应用，在出现故障、或者pod删除时，相关资源都会释放，如果我们想保留pod中的资源，或者部署如MySQL等的数据相关的有状态应用时，删除资源显然是不合理的。本文我们来学习有状态应用的部署和扩缩容。
StatefulSet
StatefulSet和Deployment类似，都是用来管理基于相同容器定义的一组pod，区别是StatefulSet为每个pod维护了一个固定的ID，这些pod是基于相同的声明创建的，但是缺不能互相替换，每个POD都有一个固定不变的ID标识。
在 StatefulSet 对象 中定义你期望的状态，然后 StatefulSet 的 控制器 就会通过各种更新来达到那种你想要的状态。
StatefulSets 对于需要满足以下一个或多个需求的应用程序很有价值：
- 稳定的、唯一的网络标识符。
- 稳定的、持久的存储。
- 有序的、优雅的部署和缩放。
- 有序的、自动的滚动更新。
创建
# web.yaml
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
metadata:
name: web
spec:
serviceName: "nginx"
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/larswang/nginx:1.0
ports:
- containerPort: 80
name: web
volumeMounts:
- name: www
mountPath: /usr/share/nginx/html
imagePullSecrets:
- name: registry-secret-aliyun
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: www
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
resources:
requests:
storage: 1Gi
创建
kubectl apply -f web.yaml
镜像权限问题
直接执行命令创建，可能会因为仓库权限的原因，拉不下来镜像。
可以通过下面的方式解决。
kubectl create secret docker-registry registry-secret-aliyun --docker-server=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com --docker-username=xxx@xx.com --docker-password=xxxx
//换成你自己的阿里云镜像仓库账号密码。
kubectl describe secret registry-secret-aliyun
//查看secret
![]()
在yaml文件中，containers同级位置添加
imagePullSecrets:
- name: registry-secret-aliyun
顺序启动
再次运行创建命令，在另一个终端使用下面命令查看运行情况。
//查看statefulset
kubectl get statefulset web
//查看pod
kubectl get pods -l app=nginx
![]()
每个pod 会加顺序标识，且按顺序启动的，web-0启动完，web-1再启动。
网络标识
每个 Pod 都拥有一个基于其顺序索引的稳定的主机名。使用kubectl exec在每个 Pod 中执行hostname。
for i in 0 1; do kubectl exec web-$i -- sh -c 'hostname'; done
![]()
使用 kubectl run 运行一个提供 nslookup 命令的容器，该命令来自于 dnsutils 包。通过对 Pod 的主机名执行 nslookup，可以检查他们在集群内部的 DNS 地址。
kubectl run -i --tty --image busybox:1.28 dns-test --restart=Never --rm
![]()
PersistentVolumeClaims
PersistentVolumes是持久化卷，属于集群中的资源。PVC 是对这些资源的请求，也作为对资源的请求的检查
这是有状态应用在pod被删除后，能保留数据的主要原因。
查看pod使用的pvc
kubectl get pvc -l app=nginx
![]()
NGINX web 服务器默认会加载位于 /usr/share/nginx/html/index.html 的 index 文件。StatefulSets spec 中的 volumeMounts 字段保证了 /usr/share/nginx/html 文件夹由一个 PersistentVolume 支持。
写入文件
for i in 0 1; do kubectl exec web-$i -- sh -c 'echo $(hostname) > /usr/share/nginx/html/index.html'; done
查看文件
for i in 0 1; do kubectl exec -it web-$i -- cat /usr/share/nginx/html/index.html; done
删除pod
kubectl delete pod -l app=nginx
pod删除后，statefulset 会自动拉起
可以另起一个终端 观察pod情况
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再次查看
for i in 0 1; do kubectl exec -it web-$i -- cat /usr/share/nginx/html/index.html; done
![]()
可以看到，pod被删除后，再次创建新的pod，之前写入的文件没有丢失。
扩缩容
扩容
kubectl scale sts web --replicas=5
![]()
缩容
kubectl scale sts web --replicas=2
![]()
可以看到 扩容是按pod顺序，从小到大 依次扩容。
缩容是按照pod顺序，从大到小，依次缩容。
查看pvc
缩容后查看StatefulSet的pvc
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发现pvc还依然保留 不会被删除。
清理现场
清理statefulset
kubectl delete statefulset web
清理service
kubectl delete service nginx
清理pvc
k delete pvc www-web-0
k delete pv pvc-d52ff063-937c-4246-864a-c6fab808e2ff
总结
本文我们学习了如何创建一个有状态应用，主要使用了StatefulSet的pod顺序索引和PersistentVolumeClaims的持久性存储的特性。
画重点：
- 每个pod都有一个顺序标识
- 启动&扩容时，按标识从小到大依次启动
- 停止&缩容时，按标识从大到小依次停止
- pod节点挂掉后，存储资源不会被删除，新创建的同名pod可以继续使用相关资源
本文中用到的yaml文件见我的GitHub仓库AloofJr
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