序言:?
昨天有位大佬,问这个问题
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决定学习之后,有了这篇文章
1.无状态服务介绍
1.数据方面:
无状态服务不会在本地存储持久化数据.多个实例可以共享相同的持久化数据
2.结果方面:
多个服务实例对于同一个用户请求的响应结果是完全一致的
3.关系方面:
这种多服务实例之间是没有依赖关系
4.影响方面:
在k8s控制器 中动态启停无状态服务的pod并不会对其它的pod产生影响
5.示例方面:
nginx实例,tomcat实例,web应用
6.资源方面:
相关的k8s资源有:ReplicaSet、ReplicationController、Deployment
7.创建方式:
Deployment被设计用来管理无状态服务的pod
每个pod完全一致,原因如下:
无状态服务内的多个Pod创建的顺序是没有顺序的
无状态服务内的多个Pod的名称是随机的.pod被重新启动调度后,它的名称与IP都会发生变化
无状态服务内的多个Pod背后是共享存储的
8.缩容方式:
随机缩容
由于是无状态服务,所以这些控制器创建的pod序号都是随机值。并且在缩容也是随机,并不会明确缩容某一个pod。因为所有实例得到的返回值都是一样,所以缩容任何一个pod都可以
2 有状态服务介绍
1.数据方面:
有状态服务需要在本地存储持久化数据,典型的是分布式数据库的应
2.结果方面:
实例之间,请求结果可能存在不一致
3.关系方面:
分布式节点实例之间有依赖的拓扑关系.比如,主从关系.
4.影响方面:
如果K8S停止分布式集群中任 一实例pod,就可能会导致数据丢失或者集群的crash
5.示例方面:
mysql数据库、kafka、zookeeper、Redis主从架构
6.资源方面:
statefulSet
7.创建方式:
statefulSet管理
Pod的特点:
唯一性: 每个Pod会被分配一个唯一序号
顺序性: Pod启动,更新,销毁是线性的,按顺序进行
稳定的网络标识: Pod主机名,DNS地址不会随着Pod被重新调度而发生变化.
稳定的持久化存储: Pod被重新调度后,仍然能挂载原有的PV,从而保证了数据的完整性和一致性.
8.缩容方式:
有顺序的缩容
? ? ? ? StatefulSet 缩容只会操作 一个 pod 实例,因此有状态应用的缩容相对于无状态的缩容速度会慢。
举例来说,一个分布式存储应用若同时下线多个节点 ,则可能导致其数据丢失。
比如说,一个数据项副本数设置为 2 的数据存储应用, 若同时有两个节点下线,如果一份数据它正好保存在这两个节点上,这份数据就会丢失。
因此缩容是线性的 ,则分布式存储应用需要时间把丢失的副本复制到其他节点 ,从而保证数据不会丢失。其实,这也是第七点中所讲的顺序性。
2.1 稳定的网络标识
如何理解稳定的网络标识?以redis为例:可以这样理解:
例如:需要创建名为test-redis-pod的Stateful模型,
根据配置的Replica=3的设置,K8S会创建三个Pod,依次命名为:
test-redis-pod-0
test-redis-pod-1
test-redis-pod-2
K8S为有状态的服务Pod分配稳定的网络标识,具体实现基于test-redis-pod-0名称,借助Headless DNS进行如下解析,获取后端其中一个Pod的地址.
$(pod name).$(service name).$(namespace).svc.cluster.local
下面通过Pod名称访问Redis集群的Master节点地址的方法.
session.save_path = "tcp://test-redis-pod-0.test-redis-service.default.svc.cluster.local:6379"
在Redis Pod内部,主从节点之间数据同步的需求,Slave节点对应的配置文件中需要一个稳定的Master地址.
下边脚本通过稳定访问test-redis-pod-0 名称来间接获得Redis Master节点IP地址,
然后写入到Redis Slave的配置文件中,这样后续Slave节点与Master节点可以完成增量数据的同步.
在Redis Pod外部, 可以这样来访问具体的Pod服务.
$(pod name).$(service name).$(namespace).svc.cluster.local
2.2??稳定持久化存储
如何理解稳定的持久化存储,可以参考下图:
编辑
如图:
1.唯一:每个RedisPod对应一个PVC/PV.当Pod发生调度时,需要在别的节点启动时,根据Pod背后关联的存储信息,可以保证其名称的稳定性.
2.复用:Pod还是会attach挂载到原来的PV/PVC中,从而确定每个Pod有自己专用的存储卷.
3 总结
主要介绍了无状态和有状态服务的基础概念,从八个方面介绍了两者的区别,
并以redis集群为例,详细讲解了稳定的网络标识和稳定的持久化存储
介绍了:
Deployment部署无状态服务
Stateful新的部署组件.
Stateful 主要是通过支持Pod一些特性
名称唯一性
稳定的网络标识
稳定的持久化存储
从而实现在K8S中部署运维有状态服务