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深入剖析Kubernetes--第五章:Kubernetes编排原理_控制器_StatefulSet(2)

火热如冰 2022-03-11 阅读 74
kubernetes

StatefulSet(二)

Kubernetes 项目引入了一组叫作 Persistent Volume Claim(PVC)和 Persistent Volume(PV)的 API 对象

定义一个 PVC,声明想要的 Volume 的属性

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: pv-claim
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi

在应用的 Pod 中,声明使用这个 PVC:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pv-pod
spec:
  containers:
    - name: pv-container
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80
          name: "http-server"
      volumeMounts:
        - mountPath: "/usr/share/nginx/html"
          name: pv-storage
  volumes:
    - name: pv-storage
      persistentVolumeClaim:
        claimName: pv-claim

Pod 的 Volumes 定义中,只需要声明它的类型是 persistentVolumeClaim,然后指定 PVC 的名字,而完全不必关心 Volume 本身的定义。

在StatefulSet中声明PVC

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: nginx:1.9.1
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes:
      - ReadWriteOnce
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

StatefulSet 额外添加了一个 volumeClaimTemplates 字段。凡是被这个 StatefulSet 管理的 Pod,都会声明一个对应的 PVC;而这个 PVC 的定义,就来自于 volumeClaimTemplates 这个模板字段。同时,这个 PVC 的名字,会被分配一个与这个 Pod 完全一致的编号。

这个自动创建的 PVC,与 PV 绑定成功后,就会进入 Bound 状态,这就意味着这个 Pod 可以挂载并使用这个 PV 了。

PVC 与 PV 的绑定得以实现的前提是,运维人员已经在系统里创建好了符合条件的 PV;或者,你的 Kubernetes 集群运行在公有云上,这样 Kubernetes 就会通过 Dynamic Provisioning 的方式,自动为你创建与 PVC 匹配的 PV。

kubectl get pvc
NAME          STATUS    VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
www-web01-0   Pending                                                     12s

PVC,都以“<PVC 名字 >-<StatefulSet 名字 >-< 编号 >”的方式命名,并且处于 Bound 状态。(pend是因为没建立PV)

总结

StatefulSet 的控制器直接管理的是 Pod。这是因为,StatefulSet 里的不同 Pod 实例,不再像 ReplicaSet 中那样都是完全一样的,而是有了细微区别的。比如,每个 Pod 的 hostname、名字等都是不同的、携带了编号的。而 StatefulSet 区分这些实例的方式,就是通过在 Pod 的名字里加上事先约定好的编号

Kubernetes 通过 Headless Service,为这些有编号的 Pod,在 DNS 服务器中生成带有同样编号的 DNS 记录。只要 StatefulSet 能够保证这些 Pod 名字里的编号不变,那么 Service 里类似于 web-0.nginx.default.svc.cluster.local 这样的 DNS 记录也就不会变,而这条记录解析出来的 Pod 的 IP 地址,则会随着后端 Pod 的删除和再创建而自动更新。这当然是 Service 机制本身的能力,不需要 StatefulSet 操心。

StatefulSet 还为每一个 Pod 分配并创建一个同样编号的 PVC。这样,Kubernetes 就可以通过 Persistent Volume 机制为这个 PVC 绑定上对应的 PV,从而保证了每一个 Pod 都拥有一个独立的 Volume。

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