K8S （k8s helm）

定期部署和扩缩容：StatefulSet支持定期部署和扩缩容。当您扩展StatefulSet 时，Kubernetes 会按照指定的顺序创建新的Pod，确保创建的第一个Pod 第一个可用。这对于一些需要保证主节点先启动、从节点启动的有状态应用非常重要，比如数据库集群中的主从复制关系。

持久存储：StatefulSet 可以与持久卷和持久卷声明结合使用，以确保有状态应用程序在Pod 重新创建期间保留数据。您可以将每个Pod 绑定到独立的持久存储卷，以保证数据的持久性和可靠性。

管理有状态应用程序：StatefulSet 提供了多种用于管理有状态应用程序的功能。例如，您可以使用rollingUpdate策略来控制有状态应用的滚动更新过程，保证更新的稳定性。此外，StatefulSet支持有状态应用的有序移除，以及与有状态应用相关的服务发现和DNS解析。

什么是有状态服务和无状态服务

首先写入yaml文件：

有状态的nginx-without-pvc.yaml：

—

apiVersion: v1 # API 版本

kind: 此资源的服务编号类型（例如Pod/Deployment .）

元数据：

标签:

app: nginx 有状态服务

规格：

端口：

– port: 80 # 用于访问服务的服务端口

clusterIP: None # 服务不暴露在集群之外

selector: # Service选择的Pod的标签

app: nginx-stateful # 只有服务选择器可以跳过matchLabels:

—

apiVersion: 应用程序/v1

kind: StatefulSet # 用于有状态应用程序，是一个控制器

元数据：

标签:

app: nginx 有状态

spec: #详细解释

serviceName: \’nginx-stateful-service\’ # 用于管理DNS 的服务名称，

# 必须与上面定义的服务名称相同

plicas: 3 # 所需的副本数量

selecter: # StatefulSet管理的Pod的标签

匹配标签:

app: nginx 有状态

元数据：

标签:

app: nginx 有状态

规格：

集装箱：

– name: nginx 容器

image: nginx:1.25.4 # 容器镜像

ports: # 容器端口，它们将被暴露

-containerPort: 80 # 容器服务使用的端口

上面的yaml文件创建了两个资源

1 是有状态集部署对象

1是服务

但严格来说，上面部署的服务是无状态的。然而，在本节中，我们将首先关注创建有状态集。

为什么我仍然需要该服务？

关键是下面的服务名称标签

serviceName: \’nginx-stateful-service\’ # 用于管理DNS 的服务名称，

# 必须与上面定义的服务名相同

serviceName字段的目的是为StatefulSet中的每个pod提供稳定的网络标识符。当StatefulSet 创建Pod 时，每个Pod 都会以其索引号作为后缀，形成唯一的DNS 名称。此DNS 名称由pod-name.service-name.namespace.svc.cluster.local 组成。

指定serviceName 字段会将StatefulSet 与服务关联起来，并允许每个Pod 使用服务的名称作为其DNS 标识符。这样，每个Pod就可以通过服务名称在网络上进行通信，而无需知道其他Pod的具体名称或IP地址。

当你运行这个配置文件时，你会看到pod0被创建，然后pod1被依次创建为pod2。这就是创建pod 和部署pod 之间的巨大区别。

[gateman@manjaro-x13 有状态集]$ kubectl apply -f stateful-nginx-without-pvc.yaml

已创建服务/nginx-stateful-service

statefulset.apps/nginx-statefulset 已创建

[gateman@manjaro-x13 状态集]$ bash show.sh

+ 使用kubectl 获取PVC

在默认命名空间中找不到资源。

+ 使用kubectl 获取SVC

名称类型集群IP 外部IP 端口期限

bq-api-service-1 节点端口10.103.40.130 无32111:30604/TCP 15h

kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 无443/TCP 76d

nginx-stateful-service ClusterIP 无无80/TCP 6s

+ 获取kubectl sts

被命名的年龄

nginx-statefulset 1/3 6s

+ 获取kubectl Pod

姓名准备状态简历年龄

bq-api-service-deployment-978b76fcf-4qcsp 1/1 运行0 5 小时20 分钟

bq-api-service-deployment-978b76fcf-7x54w 1/1 运行0 5 小时20 分钟

bq-api-service-deployment-978b76fcf-xfxcw 1/1 运行0 5 小时20 分钟

nginx-statefulset-0 1/1 运行0 7 秒

nginx-statefulset-1 0/1 容器创建0 5s

[gateman@manjaro-x13 状态集]$

[gateman@manjaro-x13 状态集]$ bash show.sh

+ 使用kubectl 获取PVC

在默认命名空间中找不到资源。

+ 使用kubectl 获取SVC

名称类型集群IP 外部IP 端口期限

bq-api-service-1 节点端口10.103.40.130 无32111:30604/TCP 15h

kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 无443/TCP 76d

nginx-stateful-service ClusterIP 无无80/TCP 15 秒

+ 获取kubectl sts

被命名的年龄

nginx-statefulset 2/3 15 秒

+ 获取kubectl pod

姓名准备状态简历年龄

bq-api-service-deployment-978b76fcf-4qcsp 1/1 运行0 5 小时20 分钟

bq-api-service-deployment-978b76fcf-7x54w 1/1 运行0 5 小时20 分钟

bq-api-service-deployment-978b76fcf-xfxcw 1/1 运行0 5 小时20 分钟

nginx-statefulset-0 1/1 运行0 16 秒

nginx-statefulset-1 1/1 运行0 14 秒

nginx-statefulset-2 0/1 容器创建0 7s

[gateman@manjaro-x13 状态集]$ bash show.sh

+ 使用kubectl 获取PVC

在默认命名空间中找不到资源。

+ 使用kubectl 获取SVC

名称类型集群IP 外部IP 端口期限

bq-api-service-1 节点端口10.103.40.130 无32111:30604/TCP 15h

kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 无443/TCP 76d

nginx-stateful-service ClusterIP 无无80/TCP 52 秒

+ 获取kubectl sts

被命名的年龄

nginx-statefulset 3/3 52 秒

+ 获取kubectl pod

姓名准备状态简历年龄

bq-api-service-deployment-978b76fcf-4qcsp 1/1 运行0 5 小时20 分钟

bq-api-service-deployment-978b76fcf-7x54w 1/1 运行0 5 小时20 分钟

bq-api-service-deployment-978b76fcf-xfxcw 1/1 运行0 5 小时20 分钟

nginx-statefulset-0 1/1 运行0 53 秒

nginx-statefulset-1 1/1 运行0 51 秒

nginx-statefulset-2 1/1 运行0 44 秒

重要的一点是，与上面的部署Pod 不同，部署Pod 是无序的，并且后面跟着无意义的字符串，而有状态集Pod 是严格按顺序创建的。 POD名称的后缀是索引号。

K8S 的deployment 是不是只能用于无状态服务

服务创建后

默认情况下，不能在节点内直接访问它。例如，

root@k8s-master:~# ping nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service

ping: nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service: 名称或服务未知

root@k8s-master:~# ping nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service.default.svc.cluster.local

ping: nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service.default.svc.cluster.local: 名称或服务未知

如前所述，本例中服务的功能是为Pod 提供稳定的DNS 名称。

但是无所谓

缩写：$podName.$serviceName

nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service

或者写下整个内容：$podName.$serviceName.$nameSpace.svc.cluster.local

nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service.default.svc.cluster.local

在k8s-master 上无法访问

原因是这些DNS 只能在k8s pod 内访问。

为了测试，使用busybox 临时创建一个pod

kubectl run -it –imagebusybox:1.28 dns-test –restart=从不/bin/sh

请注意，默认情况下，busybox 不会安装bash 和curl，但会安装ping 和nslookup。

现在你可以ping 通了

/# ping nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service

PING nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service (10.244.2.109): 56 个数据字节

来自10.244.2.109: 的64 个字节seq=0 ttl=64 time=14.367 ms

64 字节seq=1 ttl=64 time=0.093 ms 来自10.244.2.109:

ns查找结果

在k8s容器中，可以看到DNS服务器为10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local。

放置nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service

10.244.2.109 解释为nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service.default.svc.cluster.local

10.244.2.109 是pod 的IP，DNS 域名为nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service.default.svc.cluster.local。

/# nslookup nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service

服务器： 10.96.0.10

地址1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

地址1: 10.244.2.109 nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service.default.svc.cluster.local

/# nslookup nginx-statefulset-1.nginx-stateful-service

服务器： 10.96.0.10

地址1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

地址1: 10.244.3.62 nginx-st

atefulset-1.nginx-stateful-service.default.svc.cluster.local
/ # nslookup nginx-statefulset-2.nginx-stateful-service
Server: 10.96.0.10
Address 1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local
Name: nginx-statefulset-2.nginx-stateful-service
Address 1: 10.244.1.53 nginx-statefulset-2.nginx-stateful-service.default.svc.cluster.local

在容器内用该域名是可以访问ngnix服务的

/ # wget http://nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service.default.svc.cluster.local
Connecting to nginx-statefulset-0.nginx-stateful-service.default.svc.cluster.local (10.244.2.109:80)
index.html 100% |******************************************************************************************************************************************************************| 615 0:00:00 ETA
/ # cat index.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>
<p>For online documentation and support please refer to
<a href=\”http://nginx.org/\”>nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href=\”http://nginx.com/\”>nginx.com</a>.</p>
<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

StatefulSet 的scale – 扩容和缩容

命令有两种

kubectl scale statefulset \\$statefulsetName –replicas=5

# another method
kubectl patch statefulset statefulsetName -p \'{\”spec\”:{\”replicas\”:5}}\’

两种命令都可以用来扩容和缩容

例如：
用第一命令去把 replicas 从3 改成10

[gateman@manjaro-x13 statefulsets]$ kubectl scale statefulset nginx-statefulset –replicas=10
statefulset.apps/nginx-statefulset scaled
[gateman@manjaro-x13 statefulsets]$
[gateman@manjaro-x13 statefulsets]$ kubectl describe sts nginx-statefulset
Name: nginx-statefulset
Namespace: default
CreationTimestamp: Sat, 22 Jun 2024 19:48:11 +0800
Selector: app=nginx-stateful
Labels: app=nginx-stateful
Annotations: <none>
Replicas: 10 desired | 9 total
Update Strategy: RollingUpdate
Partition: 0
Pods Status: 9 Running / 1 Waiting / 0 Succeeded / 0 Failed
Pod Template:
Labels: app=nginx-stateful
Containers:
nginx-container:
Image: nginx:1.25.4
Port: 80/TCP
Host Port: 0/TCP
Environment: <none>
Mounts: <none>
Volumes: <none>
Node-Selectors: <none>
Tolerations: <none>
Volume Claims: <none>
Events:
Type Reason Age From Message
—- —— —- —- ——-
Normal SuccessfulCreate 36s (x2 over 98s) statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-3 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulCreate 35s (x2 over 97s) statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-4 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulCreate 34s statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-5 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulCreate 32s statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-6 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulCreate 31s statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-7 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulCreate 29s statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-8 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulCreate 28s statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-9 in StatefulSet nginx-statefulset successful

通过describe 命令可以见当前运行的副本的确变成10 (9 running 还有1个正在创建)
而且pods 的创建是按顺序执行的

StatefulSet 的rollingUpdate 滚动更新

跟deployment 一样，一样可以用set image 来执行

[gateman@manjaro-x13 bq-api-service]$ kubectl set image statefulset/nginx-statefulset nginx-container=nginx:1.26.1
statefulset.apps/nginx-statefulset image updated

从describe 信息来看， rolling update 也是按照pod的顺序来执行的

Events:
Type Reason Age From Message
—- —— —- —- ——-
Normal SuccessfulCreate 13m (x2 over 23m) statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-9 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulCreate 13m (x2 over 23m) statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-8 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulDelete 13m statefulset-controller delete Pod nginx-statefulset-7 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulCreate 13m (x2 over 23m) statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-7 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulDelete 12m statefulset-controller delete Pod nginx-statefulset-6 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulCreate 12m (x2 over 23m) statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-6 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulCreate 12m (x2 over 24m) statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-5 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulDelete 12m statefulset-controller delete Pod nginx-statefulset-5 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulDelete 12m (x2 over 24m) statefulset-controller delete Pod nginx-statefulset-4 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulCreate 12m (x3 over 25m) statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-4 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulDelete 12m (x2 over 24m) statefulset-controller delete Pod nginx-statefulset-3 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulCreate 12m (x3 over 25m) statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-3 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulDelete 12m statefulset-controller delete Pod nginx-statefulset-2 in StatefulSet nginx-statefulset successful
Normal SuccessfulCreate 12m (x2 over 3h) statefulset-controller create Pod nginx-statefulset-2 in StatefulSet nginx-statefulset successful

一样可以用kubectl annotate 命令去提供change cause

[gateman@manjaro-x13 bq-api-service]$ kubectl annotate statefulset/nginx-statefulset kubernetes.io/change-cause=\”downgraded to 1.26.1\”
statefulset.apps/nginx-statefulset annotated

但是很可惜，跟deployment 不一样，不能在revision list 里显示 change cause的annotation

[gateman@manjaro-x13 bq-api-service]$ kubectl rollout history statefulset/nginx-statefulset
statefulset.apps/nginx-statefulset
REVISION CHANGE-CAUSE
1 <none>
2 <none>

而且跟deployment 不同
statefulset的 revision 没有 replicasets 的对应

[gateman@manjaro-x13 statefulsets]$ kubectl get rs -o wide
NAME DESIRED CURRENT READY AGE CONTAINERS IMAGES SELECTOR
bq-api-service-deployment-6f6ffc7866 0 0 0 18h bq-api-service-container europe-west2-docker.pkg.dev/jason-hsbc/my-docker-repo/bq-api-service:1.1.7 app=bq-api-service,pod-template-hash=6f6ffc7866
bq-api-service-deployment-978b76fcf 3 3 3 8h bq-api-service-container europe-west2-docker.pkg.dev/jason-hsbc/my-docker-repo/bq-api-service:1.1.8 app=bq-api-service,pod-template-hash=978b76fcf
bq-api-service-deployment-c4979b697 0 0 0 18h bq-api-service-container europe-west2-docker.pkg.dev/jason-hsbc/my-docker-repo/bq-api-service:1.1.6 app=bq-api-service,pod-template-hash=c4979b697

只有deployment的record

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K8S （k8s helm）

什么是 有状态服务和 无状态服务

K8S 的deployment 是不是只能用于无状态服务

StatefulSet 的scale – 扩容和缩容

StatefulSet 的rollingUpdate 滚动更新

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