K8S statefulset 詳解

概述

StatefulSet
    RC、Deployment、DaemonSet都是面向無狀態的服務，它們所管理的Pod的IP、名字，啓停順序等都是隨機的，而StatefulSet是什麼？顧名思義，有狀態的集合，管理所有有狀態的服務，比如MySQL、MongoDB集羣等。
StatefulSet本質上是Deployment的一種變體，在v1.9版本中已成爲GA版本，它爲了解決有狀態服務的問題，它所管理的Pod擁有固定的Pod名稱，啓停順序，在StatefulSet中，Pod名字稱爲網絡標識(hostname)，還必須要用到共享存儲。
在Deployment中，與之對應的服務是service，而在StatefulSet中與之對應的headless service，headless service，即無頭服務，與service的區別就是它沒有Cluster IP，解析它的名稱時將返回該Headless Service對應的全部Pod的Endpoint列表。
除此之外，StatefulSet在Headless Service的基礎上又爲StatefulSet控制的每個Pod副本創建了一個DNS域名，這個域名的格式爲

   $(podname).(headless server name)   

   FQDN： $(podname).(headless server name).namespace.svc.cluster.local

StorageClass
    storageclass 是基於pv和pvc的擴展，可以幫助應用程序動態的創建pv和pvc，但是目前還不支持自動擴容。

以部署一個nginx爲例子，Ceph的rbd磁盤爲後端做列子

一.部署一個statefulset應用

rbac配置文件，這裏爲了防止出現權限的問題直接綁定了admin使用

kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: rbd-provision
  namespace: xuyong-test-storage
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: rbd-provisioner
  namespace: xuyong-test-storage
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
---
kind: ServiceAccount
apiVersion: v1
metadata:
  name: rbd-provisioner
  namespace: xuyong-test-storage

storage-class 配置文件

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: ceph-secret
  namespace: xuyong-test-storage
type: kubernetes.io/rbd
#type: kubernetes.io/rbd
data:
  key: ................
#上面的key填寫，base64編碼之後的真實的ceph的key，要不然會報錯
---
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: rbd
  namespace: xuyong-test-storage
parameters:
##這裏的id填寫ceph的用戶
  adminId: kubernetes-online
  adminSecretName: ceph-secret
  adminSecretNamespace: xuyong-test-storage
  imageFormat: "2"
  imagefeatures: layering
  monitors: saas-ceph.internal.weimob.com:6789
  pool: kubernetes-online
  userId: kubernetes-online
  userSecretName: ceph-secret
  userSecretNamespace: xuyong-test-storage
#類型默認
provisioner: kubernetes.io/rbd
reclaimPolicy: Delete

statefulset配置文件

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  namespace: xuyong-test-storage
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
  namespace: xuyong-test-storage
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx # has to match .spec.template.metadata.labels
  serviceName: "nginx"  #聲明它屬於哪個Headless Service.
  replicas: 3 # by default is 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx # has to match .spec.selector.matchLabels
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: nginx
        image: ccr.ccs.tencentyun.com/weimob-public/nginx:1.16-centos7
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:   #可看作pvc的模板
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "rbd"  #存儲類名，改爲集羣中已存在的
      resources:
        requests:
          storage: 50Gi

注:rbd模式accessModes只支持 ReadWriteOnce和ReadonlyMany,且上面的service必須指定clusterip:none ，要不然會有問題。
查看效果:

排坑:

1.ecret的key必須base64編碼
2.如果出現rbac問題，執行上面的rbac的文件
3.如果出現cpeh is not in $PATH這樣的報錯，這個是因爲一個鏡像拉不到，可以本地部署，使用本地部署的鏡像，或者***拉鏡像。
4.ceph-common的版本要同你服務器端使用的版本一致。

---

二.擴容磁盤

參考文檔:https://www.520mwx.com/view/21456

由於statefulset默認不支持磁盤的擴容，所以需要利用ceph的接口來擴容磁盤，實施步驟如下:

1.查看pv對應的rbd image

[root@sh-saas-k8s1-master-pl-01 ceph-statefulset]# kubectl get pv pvc-ccb2ce5f-97e6-11e9-ac4b-52540006de2d -n=xuyong-test-storage -o yaml |grep image
image: kubernetes-dynamic-pvc-ccb7c9b1-97e6-11e9-be31-0a580afb018c

2.直接連接ceph需改rbd塊大小

rbd resize --image kubernetes-dynamic-pvc-ccb7c9b1-97e6-11e9-be31-0a580afb018c --size 100000

3.找到pod所在的node節點，然後重新探測磁盤

blockdev --getsize64 /dev/rbd0
resize2fs /dev/rbd0

4.然後登入pod查看就能發現對應的磁盤大小已經被更改了

注：這個方法可以更改磁盤大小，但是pv和pvc還有storage-class的數據顯示是假的，而且當是多個實例的時候，只能一個個改，比較麻煩。