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Kubernetes無狀態(tài)服務特征：
1）是指該服務運行的實例不會在本地存儲需要持久化的數(shù)據(jù)，并且多個實例對于同一請求響應的結(jié)果是完全一致的；
2）多個實例可以共享相同的持久化數(shù)據(jù)。例如：nginx實例、tomcat實例等；
3）相關(guān)的Kubernetes資源有：ReplicaSet、ReplicationController、Deployment等，由于是無狀態(tài)服務，所以這些控制器創(chuàng)建的Pod名稱都是隨機性的。并且在縮容時并不會明確縮容某一個Pod，而是隨機的，因為所有實例得到的返回值都是一樣的，所以縮容任何一個Pod都可以；
Kubernetes有狀態(tài)服務特征：
1）有狀態(tài)服務可以說是需要數(shù)據(jù)存儲功能的服務、或者指多線程類型的服務、隊列等。（比如：mysql數(shù)據(jù)庫、kafka、zookeeper等）；
2）每個實例都需要自己獨立的持久化存儲，并且在Kubernetes中通過聲明模板的方式來進行定義。持久卷聲明模板在創(chuàng)建pod之前創(chuàng)建，綁定到pod中，模板可以定義多個；
3）相關(guān)的Kubernetes資源有：StatefulSet。由于是有狀態(tài)的服務，所以每個Pod都有特定的名稱和網(wǎng)絡(luò)標識。比如Pod名稱是由StatefulSet名+有序的數(shù)字組成（0、1、2……）；
4）在進行縮容操作時，可以明確知道會縮容那一個Pod，從數(shù)字最大的開始。并且StatefulSet在已有實例不健康的情況下是不允許做縮容操作的；
主要表現(xiàn)在以下方面：
1）實例數(shù)量：無狀態(tài)服務可以有一個或多個實例，因此支持兩種服務容量調(diào)節(jié)模式；有狀態(tài)服務職能有一個實例，不允許創(chuàng)建多個實例，因此也不支持服務容量的調(diào)節(jié)；
2）存儲卷：無狀態(tài)服務可以有存儲卷，也可以沒有，即使有也無法備份存儲卷中的數(shù)據(jù)；有狀態(tài)服務必須要有存儲卷，并且在創(chuàng)建服務時，必須指定該存儲卷分配的磁盤空間大?。?br/>3）數(shù)據(jù)存儲： 無狀態(tài)服務運行過程中的所有數(shù)據(jù)（除日志和監(jiān)控數(shù)據(jù)）都存在容器實例里的文件系統(tǒng)中，如果實例停止或者刪除，則這些數(shù)據(jù)都將丟失，無法找回；而對于有狀態(tài)服務，凡是已經(jīng)掛載了存儲卷的目錄下的文件內(nèi)容都可以隨時進行備份，備份的數(shù)據(jù)可以下載，也可以用于恢復新的服務。但對于沒有掛載卷的目錄下的數(shù)據(jù)，仍然是無法備份和保存的，如果實例停止或者刪除，這些非掛載卷里的文件內(nèi)容同樣會丟失。
StatefulSet是Kubernetes提供的管理有狀態(tài)應用的負載管理控制器API。在Pods管理的基礎(chǔ)上，保證Pods的順序和一致性。與Deployment一樣，StatefulSet也是使用容器的Spec來創(chuàng)建Pod，與之不同StatefulSet創(chuàng)建的Pods在生命周期中會保持持久的標記（例如Pod Name）。
1）穩(wěn)定的持久化存儲，即Pod重新調(diào)度后還是能訪問到相同的持久化數(shù)據(jù)，基于PVC來實現(xiàn)；
2）穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)標志，即Pod重新調(diào)度后其PodName和HostName不變，基于Headless Service（即沒有Cluster IP的Service）來實現(xiàn)；
3）有序部署，有序擴展，即Pod是有順序的，在部署或者擴展的時候要依據(jù)定義的順序依次依次進行（即從0到N-1，在下一個Pod運行之前所有之前的Pod必須都是Running和Ready狀態(tài)），基于init containers來實現(xiàn)；
4）有序收縮，有序刪除（即從N-1到0）；
為了方便，就直接在master節(jié)點上部署NFS存儲了！
[root@master ~]# yum -y install nfs-utils rpcbind
[root@master ~]# vim /etc/exports
/nfsdata *(rw,sync,no_root_squash)
[root@master ~]# mkdir /nfsdata
[root@master ~]# systemctl start nfs-server
[root@master ~]# systemctl start rpcbind
[root@master ~]# showmount -e
Export list for master:
/nfsdata *[root@master ~]# vim rbac-rolebind.yaml
apiVersion: v1 #創(chuàng)建一個用于認證的服務賬號
kind: ServiceAccount
metadata:
name: nfs-provisioner
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1 #創(chuàng)建群集規(guī)則
kind: ClusterRole
metadata:
name: nfs-provisioner-runner
rules:
- apiGroups: [""]
resources: ["persistentvolumes"]
verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"]
- apiGroups: [""]
resources: ["persistentvolumeclaims"]
verbs: ["get", "list", "watch", "update"]
- apiGroups: ["storage.k8s.io"]
resources: ["storageclasses"]
verbs: ["get", "list", "watch"]
- apiGroups: [""]
resources: ["events"]
verbs: ["watch", "create", "update", "patch"]
- apiGroups: [""]
resources: ["services", "endpoints"]
verbs: ["get","create","list", "watch","update"]
- apiGroups: ["extensions"]
resources: ["podsecuritypolicies"]
resourceNames: ["nfs-provisioner"]
verbs: ["use"]
---
kind: ClusterRoleBinding #將服務認證用戶與群集規(guī)則進行綁定
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
name: run-nfs-provisioner
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: nfs-provisioner
namespace: default #必寫字段，否則會提示錯誤
roleRef:
kind: ClusterRole
name: nfs-provisioner-runner
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
[root@master ~]# kubectl apply -f rbac-rolebind.yaml [root@master ~]# vim nfs-deployment.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: nfs-client-provisioner
spec:
replicas: 1 #指定副本數(shù)量為1
strategy:
type: Recreate #指定策略類型為重置
template:
metadata:
labels:
app: nfs-client-provisioner
spec:
serviceAccount: nfs-provisioner #指定rbac yanl文件中創(chuàng)建的認證用戶賬號
containers:
- name: nfs-client-provisioner
image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/open-ali/nfs-client-provisioner #使用的鏡像
volumeMounts:
- name: nfs-client-root
mountPath: /persistentvolumes #指定容器內(nèi)掛載的目錄
env:
- name: PROVISIONER_NAME #容器內(nèi)的變量用于指定提供存儲的名稱
value: lzj
- name: NFS_SERVER #容器內(nèi)的變量用于指定nfs服務的IP地址
value: 192.168.1.1
- name: NFS_PATH #容器內(nèi)的變量指定nfs服務器對應的目錄
value: /nfsdata
volumes: #指定掛載到容器內(nèi)的nfs的路徑及IP
- name: nfs-client-root
nfs:
server: 192.168.1.1
path: /nfsdata
[root@master ~]# kubectl apply -f nfs-deployment.yaml
[root@master ~]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nfs-client-provisioner-66df958f9c-mbvhv 1/1 Running 0 2m34s[root@master ~]# vim sc.yaml
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: stateful-nfs
namespace: xiaojiang-test
provisioner: lzj #這個要和nfs-client-provisioner的env環(huán)境變量中的PROVISIONER_NAME的value值對應。
reclaimPolicy: Retain #指定回收策略為Retain（手動釋放）
[root@master ~]# kubectl apply -f sc.yaml
[root@master ~]# kubectl get StorageClass
NAME PROVISIONER AGE
stateful-nfs lzj 17s[root@master ~]# vim statefulset.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: headless-svc #從名稱就可以是無頭服務
labels:
app: headless-svc
spec:
ports:
- port: 80
name: myweb
selector:
app: headless-pod
clusterIP: None #不分配群集的IP地址，所以不具備負載均衡的能力
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet #定義pod中運行的應用
metadata:
name: statefulset-test
spec:
serviceName: headless-svc
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: headless-pod
template:
metadata:
labels:
app: headless-pod
spec:
containers:
- image: httpd
name: myhttpd
ports:
- containerPort: 80
name: httpd
volumeMounts:
- mountPath: /usr/local/apache2/htdocs
name: test
volumeClaimTemplates: #定義創(chuàng)建PVC使用的模板
- metadata:
name: test
annotations: #這是指定storageclass
volume.beta.kubernetes.io/storage-class: stateful-nfs
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 100Mi
[root@master ~]# kubectl apply -f statefulset.yaml
[root@master ~]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nfs-client-provisioner-66df958f9c-mbvhv 1/1 Running 0 10m
statefulset-test-0 1/1 Running 0 29s
statefulset-test-1 1/1 Running 0 18s
statefulset-test-2 1/1 Running 0 11s
[root@master ~]# kubectl get pv
[root@master ~]# kubectl get pvc #PV與PVC已經(jīng)生成
[root@master ~]# ls /nfsdata/
default-test-statefulset-test-0-pvc-54d0b06c-698e-4f1a-8327-255b10978cbe
default-test-statefulset-test-1-pvc-1b499d49-a787-4f2b-b238-404b05f75fd7
default-test-statefulset-test-2-pvc-7766f8da-6f3b-4c1f-9eb8-dfadda1e656f
[root@master ~]# echo "hello world" > /nfsdata/default-test-statefulset-test-0-pvc-54d0b06c-698e-4f1a-8327-255b10978cbe/index.html
[root@master ~]# kubectl get pod -o wide | grep test-0
statefulset-test-0 1/1 Running 0 4m53s 10.244.2.4 node02 <none> <none>
[root@master ~]# curl 10.244.2.4
hello world
[root@master ~]# curl -I 10.244.2.4
HTTP/1.1 200 OK
Date: Wed, 12 Feb 2020 09:52:04 GMT
Server: Apache/2.4.41 (Unix)
Last-Modified: Wed, 12 Feb 2020 09:45:37 GMT
ETag: "c-59e5dd5ac0a63"
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 12
Content-Type: text/html
#可以看出現(xiàn)在提供web頁面的服務是Apache[root@master ~]# vim statefulset.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: headless-svc
labels:
app: headless-svc
spec:
ports:
- port: 80
name: myweb
selector:
app: headless-pod
clusterIP: None
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: statefulset-test
spec:
updateStrategy:
rollingUpdate:
partition: 2 #指定并行升級的個數(shù)
serviceName: headless-svc
replicas: 10
selector:
matchLabels:
app: headless-pod
template:
metadata:
labels:
app: headless-pod
spec:
containers:
- image: nginx #更換擴容時使用的鏡像
name: myhttpd
ports:
- containerPort: 80
name: httpd
volumeMounts:
- mountPath: /usr/share/nginx/html/ #更換容器中的主目錄
name: test
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: test
annotations: #這是指定storageclass
volume.beta.kubernetes.io/storage-class: stateful-nfs
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 100Mi
[root@master ~]# kubectl apply -f statefulset.yaml
[root@master ~]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
nfs-client-provisioner-66df958f9c-mbvhv 1/1 Running 0 35m 10.244.2.2 node02 <none> <none>
statefulset-test-0 1/1 Running 0 21m 10.244.2.4 node02 <none> <none>
statefulset-test-1 1/1 Running 0 20m 10.244.1.4 node01 <none> <none>
statefulset-test-2 1/1 Running 0 3m52s 10.244.1.9 node01 <none> <none>
statefulset-test-3 1/1 Running 0 4m54s 10.244.2.5 node02 <none> <none>
statefulset-test-4 1/1 Running 0 4m43s 10.244.1.6 node01 <none> <none>
statefulset-test-5 1/1 Running 0 4m31s 10.244.2.6 node02 <none> <none>
statefulset-test-6 1/1 Running 0 4m25s 10.244.1.7 node01 <none> <none>
statefulset-test-7 1/1 Running 0 4m19s 10.244.2.7 node02 <none> <none>
statefulset-test-8 1/1 Running 0 4m12s 10.244.1.8 node01 <none> <none>
statefulset-test-9 1/1 Running 0 4m3s 10.244.2.8 node02 <none> <none>
[root@master ~]# ls /nfsdata/ | wc -l
10
[root@master ~]# curl -I 10.244.2.4
HTTP/1.1 200 OK
Date: Wed, 12 Feb 2020 10:05:34 GMT
Server: Apache/2.4.41 (Unix)
Last-Modified: Wed, 12 Feb 2020 09:45:37 GMT
ETag: "c-59e5dd5ac0a63"
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 12
Content-Type: text/html
[root@master ~]# curl -I 10.244.2.8
HTTP/1.1 403 Forbidden
Server: nginx/1.17.8
Date: Wed, 12 Feb 2020 10:05:41 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 153
Connection: keep-alive由此可以看出在執(zhí)行擴容操作時，并不會更改pod，這就是StatefulSet的特點！
————————————本文到此結(jié)束，感謝閱讀————————————
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