【重识云原生】第六章容器基础6.4.10.2节——StatefulSet常规操作实操

2023-03-23 22:38:03 浏览数 (1)

1 概述

        StatefulSet 旨在与有状态的应用及分布式系统一起使用。本节将通过使用 StatefulSet 部署一个简单的 Web 应用，来演示StatefulSet的常规操作，包括：

  • 如何创建 StatefulSet
  • StatefulSet 怎样管理它的 Pod
  • 如何删除 StatefulSet
  • 如何对 StatefulSet 进行扩容/缩容
  • 如何更新一个 StatefulSet 的 Pod

2 StatefulSet实操演示

2.1 创建 StatefulSet

        作为开始，使用如下示例创建一个 StatefulSet。它和 StatefulSet 概念中的示例相似。 它创建了一个 Headless Service nginx 用来发布 StatefulSet web 中的 Pod 的 IP 地址。application/web/web.yaml

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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.k8s.io/nginx-slim:0.8 
            ports: 
              - containerPort: 80 
                name: web 
            volumeMounts: 
              - name: www 
                mountPath: /usr/share/nginx/html 
  volumeClaimTemplates: 
    - metadata: 
      name: www 
      spec: 
        accessModes: [ "ReadWriteOnce" ] 
        resources: 
          requests: 
            storage: 1Gi

        下载上面的例子并保存为文件 web.yaml。

        你需要使用两个终端窗口。在第一个终端中，使用 kubectl get 来监视 StatefulSet 的 Pod 的创建情况。

代码语言：javascript复制
kubectl get pods -w -l app=nginx

        在另一个终端中，使用 kubectl apply 来创建定义在 web.yaml 中的 Headless Service 和 StatefulSet。

代码语言：javascript复制
kubectl apply -f web.yaml
service/nginx created 
statefulset.apps/web created

        上面的命令创建了两个 Pod，每个都运行了一个 NginX Web 服务器。 获取 nginx Service：

代码语言：javascript复制
kubectl get service nginx
NAME     TYPE    CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE 
nginx ClusterIP     None     <none>     80/TCP  12s

        然后获取 web StatefulSet，以验证两者均已成功创建：

代码语言：javascript复制
kubectl get statefulset web
NAME DESIRED CURRENT AGE 
web     2       1    20s

2.2 顺序创建 Pod

        对于一个拥有 n 个副本的 StatefulSet，Pod 被部署时是按照 {0..n-1} 的序号顺序创建的。 在第一个终端中使用 kubectl get 检查输出。这个输出最终将看起来像下面的样子。

代码语言：javascript复制
kubectl get pods -w -l app=nginx

NAME  READY STATUS            RESTARTS AGE 
web-0  0/1  Pending              0     0s 
web-0  0/1  Pending 0 0s 
web-0  0/1  ContainerCreating    0     0s 
web-0  1/1  Running              0     19s 
web-1  0/1  Pending              0     0s 
web-1  0/1  Pending              0     0s 
web-1  0/1  ContainerCreating    0     0s 
web-1  1/1  Running              0     18s

        请注意，直到 web-0 Pod 处于 Running（请参阅 Pod 阶段） 并 Ready（请参阅 Pod 状况中的 type）状态后，web-1 Pod 才会被启动。

2.3 StatefulSet 中的 Pod

        StatefulSet 中的每个 Pod 拥有一个唯一的顺序索引和稳定的网络身份标识。

2.3.1 检查 Pod 的顺序索引

        获取 StatefulSet 的 Pod：

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kubectl get pods -l app=nginx

NAME  READY STATUS  RESTARTS AGE 
web-0  1/1  Running    0     1m 
web-1  1/1  Running    0     1m

        如同 StatefulSet 概念中所提到的， StatefulSet 中的每个 Pod 拥有一个具有黏性的、独一无二的身份标志。 这个标志基于 StatefulSet 控制器分配给每个 Pod 的唯一顺序索引。 Pod 名称的格式为 -。 web StatefulSet 拥有两个副本，所以它创建了两个 Pod：web-0 和 web-1。

2.3.2 使用稳定的网络身份标识

        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：

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for i in 0 1; do kubectl exec "web-$i" -- sh -c 'hostname'; done

web-0 
web-1

        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，你可以检查这些主机名在集群内部的 DNS 地址：

代码语言：javascript复制
kubectl run -i --tty --image busybox:1.28 dns-test --restart=Never --rm

        这将启动一个新的 Shell。在新 Shell 中运行：

代码语言：javascript复制
# 在 dns-test 容器 Shell 中运行以下命令 
nslookup web-0.nginx

        输出类似于：

代码语言：javascript复制
Server: 10.0.0.10 
Address 1: 10.0.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local 

Name: web-0.nginx 
Address 1: 10.244.1.6 

nslookup web-1.nginx 
Server: 10.0.0.10 
Address 1: 10.0.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local 

Name: web-1.nginx 
Address 1: 10.244.2.6

（现在可以退出容器 Shell：exit）

        headless service 的 CNAME 指向 SRV 记录（记录每个 Running 和 Ready 状态的 Pod）。 SRV 记录指向一个包含 Pod IP 地址的记录表项。

        在一个终端中监视 StatefulSet 的 Pod：

代码语言：javascript复制
kubectl get pod -w -l app=nginx

        在另一个终端中使用 kubectl delete 删除 StatefulSet 中所有的 Pod：

代码语言：javascript复制
kubectl delete pod -l app=nginx

pod "web-0" deleted 
pod "web-1" deleted

        等待 StatefulSet 重启它们，并且两个 Pod 都变成 Running 和 Ready 状态：

代码语言：javascript复制
kubectl get pod -w -l app=nginx

NAME  READY     STATUS         RESTARTS AGE 
web-0  0/1  ContainerCreating     0     0s 

NAME  READY STATUS            RESTARTS AGE 
web-0  1/1  Running              0     2s 
web-1  0/1  Pending              0     0s 
web-1  0/1  Pending              0     0s 
web-1  0/1  ContainerCreating    0     0s 
web-1  1/1  Running              0     34s

        使用 kubectl exec 和 kubectl run 查看 Pod 的主机名和集群内部的 DNS 表项。 首先，查看 Pod 的主机名：

代码语言：javascript复制
for i in 0 1; do kubectl exec web-$i -- sh -c 'hostname'; done

web-0 
web-1

        然后，运行：

代码语言：javascript复制
kubectl run -i --tty --image busybox:1.28 dns-test --restart=Never --rm /bin/sh

        这将启动一个新的 Shell。在新 Shell 中，运行：

代码语言：javascript复制
# 在 dns-test 容器 Shell 中运行以下命令 
nslookup web-0.nginx

        输出类似于：

代码语言：javascript复制
Server: 10.0.0.10 
Address 1: 10.0.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local 

Name: web-0.nginx 
Address 1: 10.244.1.7 

nslookup web-1.nginx 
Server: 10.0.0.10 
Address 1: 10.0.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local 

Name: web-1.nginx 
Address 1: 10.244.2.8

（现在可以退出容器 Shell：exit）

        Pod 的序号、主机名、SRV 条目和记录名称没有改变，但和 Pod 相关联的 IP 地址可能发生了改变。 在本教程中使用的集群中它们就改变了。这就是为什么不要在其他应用中使用 StatefulSet 中 Pod 的 IP 地址进行连接，这点很重要。

        如果你需要查找并连接一个 StatefulSet 的活动成员，你应该查询 Headless Service 的 CNAME。 和 CNAME 相关联的 SRV 记录只会包含 StatefulSet 中处于 Running 和 Ready 状态的 Pod。

        如果你的应用已经实现了用于测试是否已存活（liveness）并就绪（readiness）的连接逻辑， 你可以使用 Pod 的 SRV 记录（web-0.nginx.default.svc.cluster.local、 web-1.nginx.default.svc.cluster.local）。因为它们是稳定的，并且当你的 Pod 的状态变为 Running 和 Ready 时，你的应用就能够发现它们的地址。

2.3.3 写入稳定的存储

        获取 web-0 和 web-1 的 PersistentVolumeClaims：

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kubectl get pvc -l app=nginx

        输出类似于：

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NAME      STATUS     VOLUME                               CAPACITY ACCESSMODES AGE 
www-web-0 Bound  pvc-15c268c7-b507-11e6-932f-42010a800002    1Gi       RWO     48s 
www-web-1 Bound  pvc-15c79307-b507-11e6-932f-42010a800002    1Gi       RWO     48s

        StatefulSet 控制器创建了两个 PersistentVolumeClaims， 绑定到两个 PersistentVolumes。

        由于本教程使用的集群配置为动态制备 PersistentVolume 卷，所有的 PersistentVolume 卷都是自动创建和绑定的。

        NginX Web 服务器默认会加载位于 /usr/share/nginx/html/index.html 的 index 文件。 StatefulSet spec 中的 volumeMounts 字段保证了 /usr/share/nginx/html 文件夹由一个 PersistentVolume 卷支持。

        将 Pod 的主机名写入它们的 index.html 文件并验证 NginX Web 服务器使用该主机名提供服务：

代码语言：javascript复制
for i in 0 1; do kubectl exec "web-$i" -- sh -c 'echo "$(hostname)" > /usr/share/nginx/html/index.html'; done 
for i in 0 1; do kubectl exec -i -t "web-$i" -- curl http://localhost/; done

web-0 
web-1

说明：

        请注意，如果你看见上面的 curl 命令返回了 403 Forbidden 的响应，你需要像这样修复使用 volumeMounts （原因归咎于使用 hostPath 卷时存在的缺陷） 挂载的目录的权限，先运行：

代码语言：javascript复制
for i in 0 1; do kubectl exec web-$i -- chmod 755 /usr/share/nginx/html; done

        再重新尝试上面的 curl 命令。

        在一个终端监视 StatefulSet 的 Pod：

代码语言：javascript复制
kubectl get pod -w -l app=nginx

        在另一个终端删除 StatefulSet 所有的 Pod：

代码语言：javascript复制
kubectl delete pod -l app=nginx

pod "web-0" deleted 
pod "web-1" deleted

        在第一个终端里检查 kubectl get 命令的输出，等待所有 Pod 变成 Running 和 Ready 状态。

代码语言：javascript复制
kubectl get pod -w -l app=nginx

NAME  READY     STATUS         RESTARTS AGE 
web-0  0/1  ContainerCreating     0     0s 

NAME  READY STATUS            RESTARTS AGE 
web-0  1/1  Running              0     2s 
web-1  0/1  Pending              0     0s 
web-1  0/1  Pending              0     0s 
web-1  0/1  ContainerCreating    0     0s 
web-1  1/1  Running              0     34s

        验证所有 Web 服务器在继续使用它们的主机名提供服务：

代码语言：javascript复制
for i in 0 1; do kubectl exec -i -t "web-$i" -- curl http://localhost/; done

web-0 
web-1

        虽然 web-0 和 web-1 被重新调度了，但它们仍然继续监听各自的主机名，因为和它们的 PersistentVolumeClaim 相关联的 PersistentVolume 卷被重新挂载到了各自的 volumeMount 上。 不管 web-0 和 web-1 被调度到了哪个节点上，它们的 PersistentVolume 卷将会被挂载到合适的挂载点上。

2.4 扩容/缩容 StatefulSet

        扩容/缩容 StatefulSet 指增加或减少它的副本数。这通过更新 replicas 字段完成。 你可以使用 kubectl scale 或者 kubectl patch 来扩容/缩容一个 StatefulSet。

2.4.1 扩容

        在一个终端窗口监视 StatefulSet 的 Pod：

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kubectl get pods -w -l app=nginx

        在另一个终端窗口使用 kubectl scale 扩展副本数为 5：

代码语言：javascript复制
kubectl scale sts web --replicas=5

statefulset.apps/web scaled

        在第一个 终端中检查 kubectl get 命令的输出，等待增加的 3 个 Pod 的状态变为 Running 和 Ready。

代码语言：javascript复制
kubectl get pods -w -l app=nginx

NAME READY STATUS RESTARTS AGE 
web-0 1/1 Running 0 2h 
web-1 1/1 Running 0 2h 

NAME  READY STATUS            RESTARTS AGE 
web-2  0/1  Pending              0     0s 
web-2  0/1  Pending              0     0s 
web-2  0/1  ContainerCreating    0     0s 
web-2  1/1  Running              0     19s 
web-3  0/1  Pending              0     0s 
web-3  0/1  Pending              0     0s 
web-3  0/1  ContainerCreating    0     0s 
web-3  1/1  Running              0     18s 
web-4  0/1  Pending              0     0s 
web-4  0/1  Pending              0     0s 
web-4  0/1  ContainerCreating    0     0s 
web-4  1/1  Running              0     19s

        StatefulSet 控制器扩展了副本的数量。 如同创建 StatefulSet 所述，StatefulSet 按序号索引顺序创建各个 Pod，并且会等待前一个 Pod 变为 Running 和 Ready 才会启动下一个 Pod。

2.4.2 缩容

        在一个终端监视 StatefulSet 的 Pod：

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kubectl get pods -w -l app=nginx

        在另一个终端使用 kubectl patch 将 StatefulSet 缩容回三个副本：

代码语言：javascript复制
kubectl patch sts web -p '{"spec":{"replicas":3}}'

statefulset.apps/web patched

        等待 web-4 和 web-3 状态变为 Terminating。

代码语言：javascript复制
kubectl get pods -w -l app=nginx

NAME  READY STATUS            RESTARTS AGE 
web-0  1/1  Running              0     3h 
web-1  1/1  Running              0     3h 
web-2  1/1  Running              0     55s 
web-3  1/1  Running              0     36s 
web-4  0/1  ContainerCreating    0     18s 

NAME  READY STATUS      RESTARTS AGE 
web-4  1/1  Running        0     19s 
web-4  1/1  Terminating    0     24s 
web-4  1/1  Terminating    0     24s 
web-3  1/1  Terminating    0     42s 
web-3  1/1  Terminating    0     42s

2.4.3 顺序终止 Pod

        控制器会按照与 Pod 序号索引相反的顺序每次删除一个 Pod。在删除下一个 Pod 前会等待上一个被完全关闭。

        获取 StatefulSet 的 PersistentVolumeClaims：

代码语言：javascript复制
kubectl get pvc -l app=nginx

NAME      STATUS                 VOLUME                    CAPACITY ACCESSMODES AGE 
www-web-0 Bound  pvc-15c268c7-b507-11e6-932f-42010a800002     1Gi        RWO    13h
www-web-1 Bound  pvc-15c79307-b507-11e6-932f-42010a800002     1Gi        RWO    13h 
www-web-2 Bound  pvc-e1125b27-b508-11e6-932f-42010a800002     1Gi        RWO    13h 
www-web-3 Bound  pvc-e1176df6-b508-11e6-932f-42010a800002     1Gi        RWO    13h 
www-web-4 Bound  pvc-e11bb5f8-b508-11e6-932f-42010a800002     1Gi        RWO    13h

        五个 PersistentVolumeClaims 和五个 PersistentVolume 卷仍然存在。 查看 Pod 的稳定存储，我们发现当删除 StatefulSet 的 Pod 时，挂载到 StatefulSet 的 Pod 的 PersistentVolume 卷不会被删除。 当这种删除行为是由 StatefulSet 缩容引起时也是一样的。

2.5 更新 StatefulSet

        从 Kubernetes 1.7 版本开始，StatefulSet 控制器支持自动更新。 更新策略由 StatefulSet API 对象的 spec.updateStrategy 字段决定。这个特性能够用来更新一个 StatefulSet 中 Pod 的的容器镜像、资源请求和限制、标签和注解。

        RollingUpdate 更新策略是 StatefulSet 默认策略。

2.5.1 滚动更新

        RollingUpdate 更新策略会更新一个 StatefulSet 中的所有 Pod，采用与序号索引相反的顺序并遵循 StatefulSet 的保证。

        对 web StatefulSet 应用 Patch 操作来应用 RollingUpdate 更新策略：

代码语言：javascript复制
kubectl patch statefulset web -p '{"spec":{"updateStrategy":{"type":"RollingUpdate"}}}'

statefulset.apps/web patched

        在一个终端窗口中对 web StatefulSet 执行 patch 操作来再次改变容器镜像：

代码语言：javascript复制
kubectl patch statefulset web --type='json' -p='[{"op": "replace", "path": "/spec/template/spec/containers/0/image", "value":"gcr.io/google_containers/nginx-slim:0.8"}]'

statefulset.apps/web patched

        在另一个终端监控 StatefulSet 中的 Pod：

代码语言：javascript复制
kubectl get pod -l app=nginx -w

        输出类似于：

代码语言：javascript复制
NAME  READY STATUS           RESTARTS AGE 
web-0  1/1  Running             0     7m 
web-1  1/1  Running             0     7m 
web-2  1/1  Running             0     8m 
web-2  1/1  Terminating         0     8m 
web-2  1/1  Terminating         0     8m 
web-2  0/1  Terminating         0     8m 
web-2  0/1  Terminating         0     8m 
web-2  0/1  Terminating         0     8m 
web-2  0/1  Terminating         0     8m 
web-2  0/1  Pending             0     0s 
web-2  0/1  Pending             0     0s 
web-2  0/1  ContainerCreating   0     0s 
web-2  1/1  Running             0     19s 
web-1  1/1  Terminating         0     8m 
web-1  0/1  Terminating         0     8m 
web-1  0/1  Terminating         0     8m 
web-1  0/1  Terminating         0     8m 
web-1  0/1  Pending             0     0s 
web-1  0/1  Pending             0     0s 
web-1  0/1  ContainerCreating   0     0s 
web-1  1/1  Running             0     6s 
web-0  1/1  Terminating         0     7m 
web-0  1/1  Terminating         0     7m 
web-0  0/1  Terminating         0     7m 
web-0  0/1  Terminating         0     7m 
web-0  0/1  Terminating         0     7m 
web-0  0/1  Terminating         0     7m 
web-0  0/1  Pending             0     0s 
web-0  0/1  Pending             0     0s 
web-0  0/1  ContainerCreating   0     0s 
web-0  1/1  Running             0     10s

        StatefulSet 里的 Pod 采用和序号相反的顺序更新。在更新下一个 Pod 前，StatefulSet 控制器终止每个 Pod 并等待它们变成 Running 和 Ready。 请注意，虽然在顺序后继者变成 Running 和 Ready 之前 StatefulSet 控制器不会更新下一个 Pod，但它仍然会重建任何在更新过程中发生故障的 Pod，使用的是它们当前的版本。

        已经接收到更新请求的 Pod 将会被恢复为更新的版本，没有收到请求的 Pod 则会被恢复为之前的版本。 像这样，控制器尝试继续使应用保持健康并在出现间歇性故障时保持更新的一致性。

        获取 Pod 来查看它们的容器镜像：

代码语言：javascript复制
for p in 0 1 2; do kubectl get pod "web-$p" --template '{{range $i, $c := .spec.containers}}{{$c.image}}{{end}}'; echo; done

registry.k8s.io/nginx-slim:0.8 
registry.k8s.io/nginx-slim:0.8 
registry.k8s.io/nginx-slim:0.8

        StatefulSet 中的所有 Pod 现在都在运行之前的容器镜像。说明：

        你还可以使用 kubectl rollout status sts/ 来查看 StatefulSet 的滚动更新状态。

2.5.1.1 分段更新

        你可以使用 RollingUpdate 更新策略的 partition 参数来分段更新一个 StatefulSet。 分段的更新将会使 StatefulSet 中的其余所有 Pod 保持当前版本的同时允许改变 StatefulSet的 .spec.template。

        对 web StatefulSet 执行 Patch 操作为 updateStrategy 字段添加一个分区：

代码语言：javascript复制
kubectl patch statefulset web -p '{"spec":{"updateStrategy":{"type":"RollingUpdate","rollingUpdate":{"partition":3}}}}'

statefulset.apps/web patched

        再次 Patch StatefulSet 来改变容器镜像：

代码语言：javascript复制
kubectl patch statefulset web --type='json' -p='[{"op": "replace", "path": "/spec/template/spec/containers/0/image", "value":"registry.k8s.io/nginx-slim:0.7"}]'

statefulset.apps/web patched

        删除 StatefulSet 中的 Pod：

代码语言：javascript复制
kubectl delete pod web-2

pod "web-2" deleted

        等待 Pod 变成 Running 和 Ready。

代码语言：javascript复制
kubectl get pod -l app=nginx -w

NAME  READY STATUS            RESTARTS AGE 
web-0  1/1  Running               0    4m 
web-1  1/1  Running               0    4m 
web-2  0/1  ContainerCreating     0    11s 
web-2  1/1  Running               0    18s

        获取 Pod 的容器镜像：

代码语言：javascript复制
kubectl get pod web-2 --template '{{range $i, $c := .spec.containers}}{{$c.image}}{{end}}'

registry.k8s.io/nginx-slim:0.8

        请注意，虽然更新策略是 RollingUpdate，StatefulSet 还是会使用原始的容器恢复 Pod。 这是因为 Pod 的序号比 updateStrategy 指定的 partition 更小。

2.5.1.2 金丝雀发布

        你可以通过减少上文指定的 partition 来进行金丝雀发布，以此来测试你的程序的改动。

        通过 patch 命令修改 StatefulSet 来减少分区：

代码语言：javascript复制
kubectl patch statefulset web -p '{"spec":{"updateStrategy":{"type":"RollingUpdate","rollingUpdate":{"partition":2}}}}'

statefulset.apps/web patched

        等待 web-2 变成 Running 和 Ready。

代码语言：javascript复制
kubectl get pod -l app=nginx -w

NAME  READY STATUS             RESTARTS AGE 
web-0  1/1  Running               0     4m 
web-1  1/1  Running               0     4m 
web-2  0/1  ContainerCreating     0     11s 
web-2  1/1  Running               0     18s

        获取 Pod 的容器：

代码语言：javascript复制
kubectl get pod web-2 --template '{{range $i, $c := .spec.containers}}{{$c.image}}{{end}}'

registry.k8s.io/nginx-slim:0.7

        当你改变 partition 时，StatefulSet 会自动更新 web-2 Pod，这是因为 Pod 的序号大于或等于 partition。

        删除 web-1 Pod：

代码语言：javascript复制
kubectl delete pod web-1

pod "web-1" deleted

        等待 web-1 变成 Running 和 Ready。

代码语言：javascript复制
kubectl get pod -l app=nginx -w

        输出类似于：

代码语言：javascript复制
NAME  READY STATUS           RESTARTS AGE 
web-0  1/1  Running             0     6m 
web-1  0/1  Terminating         0     6m 
web-2  1/1  Running             0     2m 
web-1  0/1  Terminating         0     6m 
web-1  0/1  Terminating         0     6m 
web-1  0/1  Terminating         0     6m 
web-1  0/1  Pending             0     0s 
web-1  0/1  Pending             0     0s 
web-1  0/1  ContainerCreating   0     0s 
web-1  1/1  Running             0     18s

        获取 web-1 Pod 的容器镜像：

代码语言：javascript复制
kubectl get pod web-1 --template '{{range $i, $c := .spec.containers}}{{$c.image}}{{end}}'

registry.k8s.io/nginx-slim:0.8

        web-1 被按照原来的配置恢复，因为 Pod 的序号小于分区。当指定了分区时，如果更新了 StatefulSet 的 .spec.template，则所有序号大于或等于分区的 Pod 都将被更新。 如果一个序号小于分区的 Pod 被删除或者终止，它将被按照原来的配置恢复。

2.5.1.3 分阶段的发布

        你可以使用类似金丝雀发布的方法执行一次分阶段的发布 （例如一次线性的、等比的或者指数形式的发布）。 要执行一次分阶段的发布，你需要设置 partition 为希望控制器暂停更新的序号。

        分区当前为 2。请将分区设置为 0：

代码语言：javascript复制
kubectl patch statefulset web -p '{"spec":{"updateStrategy":{"type":"RollingUpdate","rollingUpdate":{"partition":0}}}}'

statefulset.apps/web patched

        等待 StatefulSet 中的所有 Pod 变成 Running 和 Ready。

代码语言：javascript复制
kubectl get pod -l app=nginx -w

        输出类似于：

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NAME  READY STATUS            RESTARTS AGE 
web-0  1/1  Running               0    3m 
web-1  0/1  ContainerCreating     0    11s 
web-2  1/1  Running               0    2m 
web-1  1/1  Running               0    18s 
web-0  1/1  Terminating           0    3m 
web-0  1/1  Terminating           0    3m 
web-0  0/1  Terminating           0    3m 
web-0  0/1  Terminating           0    3m 
web-0  0/1  Terminating           0    3m 
web-0  0/1  Terminating           0    3m 
web-0  0/1  Pending               0    0s 
web-0  0/1  Pending               0    0s 
web-0  0/1  ContainerCreating     0    0s 
web-0  1/1  Running               0    3s

        获取 StatefulSet 中 Pod 的容器镜像详细信息：

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for p in 0 1 2; do kubectl get pod "web-$p" --template '{{range $i, $c := .spec.containers}}{{$c.image}}{{end}}'; echo; done

registry.k8s.io/nginx-slim:0.7 
registry.k8s.io/nginx-slim:0.7 
registry.k8s.io/nginx-slim:0.7

        将 partition 改变为 0 以允许 StatefulSet 继续更新过程。

2.5.2 OnDelete 策略

        OnDelete 更新策略实现了传统（1.7 之前）行为，它也是默认的更新策略。 当你选择这个更新策略并修改 StatefulSet 的 .spec.template 字段时，StatefulSet 控制器将不会自动更新 Pod。

2.6 删除 StatefulSet

        StatefulSet 同时支持级联和非级联删除。使用非级联方式删除 StatefulSet 时，StatefulSet 的 Pod 不会被删除。使用级联删除时，StatefulSet 和它的 Pod 都会被删除。

2.6.1 非级联删除

        在一个终端窗口监视 StatefulSet 中的 Pod。

代码语言：javascript复制
kubectl get pods -w -l app=nginx

        使用 kubectl delete 删除 StatefulSet。请确保提供了 --cascade=orphan 参数给命令。这个参数告诉 Kubernetes 只删除 StatefulSet 而不要删除它的任何 Pod。

代码语言：javascript复制
kubectl delete statefulset web --cascade=orphan

statefulset.apps "web" deleted

        获取 Pod 来检查它们的状态：

代码语言：javascript复制
kubectl get pods -l app=nginx

NAME  READY STATUS  RESTARTS AGE 
web-0  1/1  Running    0     6m 
web-1  1/1  Running    0     7m 
web-2  1/1  Running    0     5m

        虽然 web 已经被删除了，但所有 Pod 仍然处于 Running 和 Ready 状态。 删除 web-0：

代码语言：javascript复制
kubectl delete pod web-0

pod "web-0" deleted

        获取 StatefulSet 的 Pod：

代码语言：javascript复制
kubectl get pods -l app=nginx

NAME  READY STATUS  RESTARTS AGE 
web-1  1/1  Running    0     10m 
web-2  1/1  Running    0     7m

        由于 web StatefulSet 已经被删除，web-0 没有被重新启动。

        在一个终端监控 StatefulSet 的 Pod。

代码语言：javascript复制
kubectl get pods -w -l app=nginx

        在另一个终端里重新创建 StatefulSet。请注意，除非你删除了 nginx Service（你不应该这样做），你将会看到一个错误，提示 Service 已经存在。

代码语言：javascript复制
kubectl apply -f web.yaml

statefulset.apps/web created 
service/nginx unchanged

        请忽略这个错误。它仅表示 kubernetes 进行了一次创建 nginx headless Service 的尝试，尽管那个 Service 已经存在。

        在第一个终端中运行并检查 kubectl get 命令的输出。

代码语言：javascript复制
kubectl get pods -w -l app=nginx

NAME READY STATUS RESTARTS AGE 
web-1 1/1 Running 0 16m 
web-2 1/1 Running 0 2m 

NAME  READY STATUS            RESTARTS AGE 
web-0  0/1  Pending               0    0s 
web-0  0/1  Pending 0 0s 
web-0  0/1  ContainerCreating     0    0s 
web-0  1/1  Running               0    18s 
web-2  1/1  Terminating           0    3m 
web-2  0/1  Terminating           0    3m 
web-2  0/1  Terminating           0    3m 
web-2  0/1  Terminating           0    3m

        当重新创建 web StatefulSet 时，web-0 被第一个重新启动。 由于 web-1 已经处于 Running 和 Ready 状态，当 web-0 变成 Running 和 Ready 时， StatefulSet 会接收这个 Pod。由于你重新创建的 StatefulSet 的 replicas 等于 2， 一旦 web-0 被重新创建并且 web-1 被认为已经处于 Running 和 Ready 状态时，web-2 将会被终止。

        让我们再看看被 Pod 的 Web 服务器加载的 index.html 的内容：

代码语言：javascript复制
for i in 0 1; do kubectl exec -i -t "web-$i" -- curl http://localhost/; done

web-0 
web-1

        尽管你同时删除了 StatefulSet 和 web-0 Pod，但它仍然使用最初写入 index.html 文件的主机名进行服务。 这是因为 StatefulSet 永远不会删除和一个 Pod 相关联的 PersistentVolume 卷。 当你重建这个 StatefulSet 并且重新启动了 web-0 时，它原本的 PersistentVolume 卷会被重新挂载。

2.6.2 级联删除

        在一个终端窗口监视 StatefulSet 里的 Pod。

代码语言：javascript复制
kubectl get pods -w -l app=nginx

        在另一个窗口中再次删除这个 StatefulSet。这次省略 --cascade=orphan 参数。

代码语言：javascript复制
kubectl delete statefulset web

statefulset.apps "web" deleted

        在第一个终端检查 kubectl get 命令的输出，并等待所有的 Pod 变成 Terminating 状态。

代码语言：javascript复制
kubectl get pods -w -l app=nginx

NAME  READY STATUS  RESTARTS AGE 
web-0  1/1  Running    0     11m 
web-1  1/1  Running    0     27m 

NAME  READY STATUS      RESTARTS AGE 
web-0  1/1  Terminating     0    12m 
web-1  1/1  Terminating     0    29m 
web-0  0/1  Terminating     0    12m 
web-0  0/1  Terminating     0    12m 
web-0  0/1  Terminating     0    12m 
web-1  0/1  Terminating     0    29m 
web-1  0/1  Terminating     0    29m 
web-1  0/1  Terminating     0    29m

        如同你在缩容章节看到的，这些 Pod 按照与其序号索引相反的顺序每次终止一个。 在终止一个 Pod 前，StatefulSet 控制器会等待 Pod 后继者被完全终止。说明：

        尽管级联删除会删除 StatefulSet 及其 Pod，但级联不会删除与 StatefulSet 关联的 Headless Service。你必须手动删除 nginx Service。

代码语言：javascript复制
kubectl delete service nginx

service "nginx" deleted

        再一次重新创建 StatefulSet 和 headless Service：

代码语言：javascript复制
kubectl apply -f web.yaml

service/nginx created 
statefulset.apps/web created

        当 StatefulSet 所有的 Pod 变成 Running 和 Ready 时，获取它们的 index.html 文件的内容：

代码语言：javascript复制
for i in 0 1; do kubectl exec -i -t "web-$i" -- curl http://localhost/; done

web-0 
web-1

        即使你已经删除了 StatefulSet 和它的全部 Pod，这些 Pod 将会被重新创建并挂载它们的 PersistentVolume 卷，并且 web-0 和 web-1 将继续使用它的主机名提供服务。

        最后删除 nginx service

代码语言：javascript复制
kubectl delete service nginx

service "nginx" deleted

        并且删除 web StatefulSet:

代码语言：javascript复制
kubectl delete statefulset web

statefulset "web" deleted

2.7 Pod 管理策略

        对于某些分布式系统来说，StatefulSet 的顺序性保证是不必要和/或者不应该的。 这些系统仅仅要求唯一性和身份标志。为了解决这个问题，在 Kubernetes 1.7 中 我们针对 StatefulSet API 对象引入了 .spec.podManagementPolicy。 此选项仅影响扩缩操作的行为。更新不受影响。

2.7.1 OrderedReady Pod 管理策略

        OrderedReady Pod 管理策略是 StatefulSet 的默认选项。它告诉 StatefulSet 控制器遵循上文展示的顺序性保证。

2.7.2 Parallel Pod 管理策略

        Parallel Pod 管理策略告诉 StatefulSet 控制器并行的终止所有 Pod， 在启动或终止另一个 Pod 前，不必等待这些 Pod 变成 Running 和 Ready 或者完全终止状态。application/web/web-parallel.yaml

代码语言：javascript复制
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" 
  podManagementPolicy: "Parallel" 
  replicas: 2 
  selector: 
    matchLabels: 
      app: nginx 
  template: 
    metadata: 
      labels: 
        app: nginx 
    spec: 
      containers: 
        - name: nginx 
          image: registry.k8s.io/nginx-slim:0.8 
          ports: 
            - containerPort: 80 
              name: web 
          volumeMounts: 
            - name: www 
              mountPath: /usr/share/nginx/html 
  volumeClaimTemplates: 
    - metadata: 
      name: www 
      spec: 
        accessModes: [ "ReadWriteOnce" ] 
        resources: 
          requests: 
            storage: 1Gi

        下载上面的例子并保存为 web-parallel.yaml。

        这份清单和你在上文下载的完全一样，只是 web StatefulSet 的 .spec.podManagementPolicy 设置成了 Parallel。

        在一个终端窗口监视 StatefulSet 中的 Pod。

代码语言：javascript复制
kubectl get pod -l app=nginx -w

        在另一个终端窗口创建清单中的 StatefulSet 和 Service：

代码语言：javascript复制
kubectl apply -f web-parallel.yaml

service/nginx created 
statefulset.apps/web created

        查看你在第一个终端中运行的 kubectl get 命令的输出。

代码语言：javascript复制
kubectl get pod -l app=nginx -w

NAME  READY STATUS            RESTARTS AGE 
web-0  0/1  Pending              0     0s 
web-0  0/1  Pending              0     0s 
web-1  0/1  Pending              0     0s 
web-1  0/1  Pending              0     0s 
web-0  0/1  ContainerCreating    0     0s 
web-1  0/1  ContainerCreating    0     0s 
web-0  1/1  Running              0     10s 
web-1  1/1  Running              0     10s

        StatefulSet 控制器同时启动了 web-0 和 web-1。

        保持第二个终端打开，并在另一个终端窗口中扩容 StatefulSet：

代码语言：javascript复制
kubectl scale statefulset/web --replicas=4

statefulset.apps/web scaled

        在 kubectl get 命令运行的终端里检查它的输出。

代码语言：javascript复制
web-3 0/1 Pending 0 0s 
web-3 0/1 Pending 0 0s 
web-3 0/1 Pending 0 7s 
web-3 0/1 ContainerCreating 0 7s 
web-2 1/1 Running 0 10s 
web-3 1/1 Running 0 26s

        StatefulSet 启动了两个新的 Pod，而且在启动第二个之前并没有等待第一个变成 Running 和 Ready 状态。

2.8 清理现场

        你应该打开两个终端，准备在清理过程中运行 kubectl 命令。

代码语言：javascript复制
kubectl delete sts web 
# sts is an abbreviation for statefulset

        你可以监视 kubectl get 来查看那些 Pod 被删除

代码语言：javascript复制
kubectl get pod -l app=nginx -w

web-3 1/1 Terminating 0 9m 
web-2 1/1 Terminating 0 9m 
web-3 1/1 Terminating 0 9m 
web-2 1/1 Terminating 0 9m 
web-1 1/1 Terminating 0 44m 
web-0 1/1 Terminating 0 44m 
web-0 0/1 Terminating 0 44m 
web-3 0/1 Terminating 0 9m 
web-2 0/1 Terminating 0 9m 
web-1 0/1 Terminating 0 44m 
web-0 0/1 Terminating 0 44m 
web-2 0/1 Terminating 0 9m 
web-2 0/1 Terminating 0 9m 
web-2 0/1 Terminating 0 9m 
web-1 0/1 Terminating 0 44m 
web-1 0/1 Terminating 0 44m 
web-1 0/1 Terminating 0 44m 
web-0 0/1 Terminating 0 44m 
web-0 0/1 Terminating 0 44m 
web-0 0/1 Terminating 0 44m 
web-3 0/1 Terminating 0 9m 
web-3 0/1 Terminating 0 9m 
web-3 0/1 Terminating 0 9m

        在删除过程中，StatefulSet 将并发的删除所有 Pod，在删除一个 Pod 前不会等待它的顺序后继者终止。

        关闭 kubectl get 命令运行的终端并删除 nginx Service：

代码语言：javascript复制
kubectl delete svc nginx

说明：

        你需要删除本教程中用到的 PersistentVolume 卷的持久化存储介质。

        基于你的环境、存储配置和制备方式，按照必需的步骤保证回收所有的存储。

参考链接

StatefulSet 基础 | Kubernetes

示例：使用 StatefulSet 部署 Cassandra | Kubernetes

运行一个有状态的应用程序 | Kubernetes

Statefulset详细解析 - 不懂123 - 博客园

k8s中statefulset资源类型的深入理解

十，StatefulSet简介及简单使用 - 戴红领巾的少年 - 博客园

k8s之StatefulSet详解_最美dee时光的博客-CSDN博客_statefulset

容器 云原生 kubernetes

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