创建有状态工作负载StatefulSet - 容器服务 Kubernetes 版 ACK

StatefulSet，又称“有状态工作负载”。与Deployment不同，它会为Pod保存状态，因此适用于数据库、消息队列、分布式存储系统等场景。通过本文，您可了解StatefulSet的特点、通过控制台及kubectl创建StatefulSet的方法以及验证保持Pod状态的示例。

StatefulSet介绍

与Deployment相似，StatefulSet也会保证有既定数量的Pod在正常运行。但不同的是，StatefulSet会通过以下措施保留Pod的身份：

有序、固定的名称：StatefulSet的每个Pod会按顺序命名为<StatefulSet名称>-<序号>。例如，StatefulSet的名称为db-app，则Pod名称为db-app-0、db-app-1。删除并重建Pod时，新建Pod会继承原有的名称。
稳定的网络标识：StatefulSet通常需要关联一个Headless Service（通过spec.serviceName指定）。这个Headless Service并不像ClusterIP提供Pod的负载均衡，而仅用于为Pod提供固定的域名（对Headless Service进行DNS查询时，DNS会返回所有匹配的Pod的IP地址）。指定Headless Service后，Pod的域名格式为<Pod名称>.<Headless Service名称>.<namespace>.svc.<ClusterDomain>，例如db-app-01.db-app.default.svc.cluster.local。Pod重建后，域名会自动被解析到新Pod。
稳定的持久化存储：在StatefulSet中，可以指定PVC模板（通过spec.volumeClaimTemplates指定）。StatefulSet会根据此模板为每个Pod生成独立的PersistentVolumeClaim（PVC），PVC名称为<PVC模板名称>-<Pod名称>。当Pod被删除时，PVC会被保留并自动关联到使用相同序号的新Pod。

以上的这些措施保证了StatefulSet的Pod在重建后能继承原有的网络和存储状态，使应用从持久化数据中恢复运行。关于StatefulSet的更多信息，请参见官方文档。

创建StatefulSet

通过控制台创建

登录容器服务管理控制台，在左侧导航栏选择集群列表。
在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择工作负载 > 有状态。
在有状态页面，单击使用镜像创建。
在应用基本信息配置向导页面，设置应用的基本信息。然后单击下一步，进入容器配置向导页面。
在容器配置区域，完成容器的镜像名称和端口基本配置。其余设置均为可选设置，保持默认即可。然后单击下一步，进入高级配置向导页面。镜像地址如下所示。
重要
拉取此镜像前，您需要为集群开启公网访问能力。如果您在创建集群时，为专有网络配置SNAT选择保持默认勾选，则集群已拥有公网访问能力。如果未选择，请参见为集群开启访问公网的能力。
```
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs-sample/nginx:latest
```
在高级配置向导页面中设置访问、伸缩、调度和标签注解。在访问设置区域，创建一个ClusterIP类型的Service，并勾选实例间服务发现（Headless Service），单击确定。然后，单击最下方的创建。
创建StatefulSet时，控制台上的配置项（应用基本信息、容器配置、高级配置）与Deployment完全相同。其余配置项的说明，请参见配置项说明。

通过kubectl创建

重要

创建工作负载前，请确保已通过kubectl连接到集群。具体操作，请参见获取集群KubeConfig并通过kubectl工具连接集群。

复制下方的YAML文件，并保存到statefulset.yaml中。下方的YAML中定义了：

用于提供稳定域名的Headless Service nginx。
为Pod关联了hostPath存储的StatefulSet。
用于对外暴露StatefulSet的LoadBalancer类型Service，在本示例中仅作为验证Nginx页面的一种方式。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  clusterIP: None  # Headless Service
  selector:
    app: nginx
  ports:
  - port: 80
    name: http
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet   # 工作负载类型
metadata:
  name: nginx-test
  namespace: default  # 根据需要更改命名空间
  labels:
    app: nginx
spec:
  serviceName: "nginx" # 选择前面创建的Headless Service
  replicas: 2  # 指定-Pod数量
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template: # Pod配置
    metadata:
      labels: # Pod标签
        app: nginx 
    spec:
      containers:
      - name: nginx  # 容器名称
        image: anolis-registry.cn-zhangjiakou.cr.aliyuncs.com/openanolis/nginx:1.14.1-8.6  # 使用特定版本的 Nginx 镜像
        ports:
        - containerPort: 80  # 容器暴露的端口
          protocol: TCP  # 指定协议为 TCP/UDP
        volumeMounts:
        - name: node-dir-volume  # 卷名称,需与下方volumes名称相同
          mountPath: /tmp  # 容器内的挂载路径
      volumes:
      - name: node-dir-volume
        hostPath:
          path: /local_storage  # 节点本地的目录路径
          type: DirectoryOrCreate     # 如果目录不存在则自动创建
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-test-svc
  namespace: default  # 根据需要更改命名空间
  labels:
    app: nginx
spec:
  selector:
    app: nginx  # 匹配标签，确保服务指向正确的 Pods
  ports:
    - port: 80           # Service 在集群内提供的端口
      targetPort: 80     # 指向容器内部应用程序监听的端口 (containerPort)
      protocol: TCP      # 协议，默认是 TCP
  type: LoadBalancer      # 服务类型，默认是 ClusterIP，内部访问

执行以下命令，创建StatefulSet及Service。

kubectl apply -f statefulset.yaml

预期输出：

service/nginx created
statefulset.apps/nginx-test created
service/nginx-test-svc created

执行以下命令，查看Service的公网IP地址。

kubectl get svc

预期输出：

NAME            TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP     PORT(S)        AGE
kubernetes      ClusterIP      172.16.**.***    <none>          443/TCP        4h47m
nginx           ClusterIP      None             <none>          80/TCP         1h10m
nginx-test-svc  LoadBalancer   172.16.**.***    106.14.**.***   80:31130/TCP   1h10m

在浏览器中输入nginx的公网IP（106.14.**.***），即可访问工作负载所属的Nginx容器。

验证StatefulSet特性

执行以下命令，查看Pod状态。

kubectl get pod nginx-test-0

预期输出如下。

NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-test-0   1/1     Running   0          7m41s

执行以下命令删除Pod。

kubectl delete pod nginx-test-0

预期输出：

pod "nginx-test-0" deleted

执行以下命令，查看Pod状态。
```
kubectl get pod nginx-test-0
```
预期输出如下，STATUS为Running时，表示新Pod已正常运行，继承了原有名称。
```
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-test-0   1/1     Running   0          20s
```

容器服务 Kubernetes 版 ACK：创建有状态工作负载StatefulSet

StatefulSet介绍

创建StatefulSet

通过控制台创建

通过kubectl创建

验证StatefulSet特性

相关文档