pod调度之StatefulSet

RC、Deployment、DaemonSet都是面向无状态的服务，它们所管理的Pod的IP、Hostname、启停顺序等都是随机的，被管理的Pod重建时，Pod的IP、Hostname都会有变化。

而StatefulSet是有状态的集合，管理所有有状态的服务，比如MySQL、MongoDB集群等。

StatefulSet本质上是Deployment的一种变体，在v1.9版本中已成为GA版本，它为了解决有状态服务的问题，它所管理的Pod拥有固定的Pod名称、启停顺序。

statefulSet下的Pod有DNS地址,通过解析Pod的DNS可以返回Pod的IP，
deployment下的Pod没有DNS

在StatefulSet中，Pod名字称为网络标识(hostname)，还必须要用到共享存储。

在Deployment中，与之对应的服务是service，而在StatefulSet中与之对应的headless service，headless service，即无头服务。

headless service与service的区别是：它没有Cluster IP，解析它的名称时将返回该Headless Service对应的全部Pod的Endpoint列表。

所以具有以下特性的应用应该使用statefullSet：

稳定且唯一的网络标识符；
稳定且持久的存储；
有序、平滑地部署和扩展；
有序、平滑的终止和删除；
有序的滚动更新；

对于一个完整的StatefulSet应用由三个部分组成：
headless service、
StatefulSet controller、
volumeClaimTemplate

实例：使用StatefulSet搭建MongoDB集群

本节以MongoDB为例，使用StatefulSet完成MongoDB集群的创建，为每个MongoDB实例在共享存储中（这里采用GlusterFS）都申请一片存储空间，以实现一个无单点故障、高可用、可动态扩展的MongoDB集群。部署架构如图：

前提条件

在创建StatefulSet之前，需要确保在Kubernetes集群中管理员已经创建好共享存储，并能够与StorageClass对接，以实现动态存储供应的模式。

本节的示例将使用GlusterFS作为共享存储（GlusterFS的部署方法）

创建StatefulSet

为了完成mongodb集群的搭建，需要创建三个资源对象

一个StorageClass，用于statefulset自动为各个应用pod申请pvc
一个Headless server,用于维护mongodb集群的状态。
一个statefulset

创建一个StorageClass对象

vim storageclass-fast.yaml

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: fast
provisioner: kubernetes.io/glusterfs
parameters:
  resturl: "http://192.168.1.9:18080"
  clusterid: "964027e984f3cecc86fe39a16c3a889f"
  restauthenabled: "true"
  restuser: "admin"
  secretNamespace: "default"
  secretName: "heketi-secret"
  gidMin: "40000"
  gidMax: "50000"
  volumetype: "replicate:2"

创建mongodb StatefulSet

vim  statefulset-mongo.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mongo
spec:
  serviceName: "mongo"
  selector:
    matchLabels:
      role: mongo
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        role: mongo
        environment: test
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: mongo
        image: mongo
        command:
        - mongod
        - "--replSet"
        - rs0
        - "--smallfiles"
        - "--noprealloc"
        ports:
        - containerPort: 27017
        volumeMounts:
        - name: mongo-persistent-storage
          mountPath: /data/db
      - name: mongo-sidecar
        image: cvallance/mongo-k8s-sidecar
        env:
        - name: MONGO_SIDECAR_POD_LABELS
          value: "role=mongo,environment=test"
        - name: KUBERNETES_MONGO_SERVICE_NAME
          value: "mongo"
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: mongo-persistent-storage
      annotations:
        volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "fast"
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 2Gi

创建 Headless Service

vim mongo-headless-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mongo
  labels:
    name: mongo
spec:
  ports:
  - port: 27017
    targetPort: 27017
  clusterIP: None
  selector:
    role: mongo