【每日一个云原生小技巧 #55】Kubernetes 部署有状态应用

郭旭东

发布于 2024-01-04 11:53:59

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在Kubernetes（K8s）环境中部署有状态应用（Stateful Applications）涉及到一些特别的考虑和策略。有状态应用与无状态应用的主要区别在于它们需要维护数据状态，这使得它们在部署和管理上有特殊的需求。

有状态应用

有状态应用是指那些需要持久存储和维护数据状态的应用。这类应用的典型例子包括数据库（如MySQL、PostgreSQL）、消息队列（如Kafka、RabbitMQ）和其他需要保持数据一致性和状态的系统。

部署场景

数据持久性：确保应用的数据不会因为Pod重启或迁移而丢失。
稳定的网络标识：为每个Pod提供一个稳定的网络标识，以便于同步和通信。
有序部署和扩缩容：例如，某些数据库需要一定的部署顺序，以维护数据的一致性和完整性。

使用技巧

使用StatefulSets：StatefulSet是Kubernetes的一个API对象，专门用于管理有状态应用。
持久卷（Persistent Volumes）：使用PV和PersistentVolumeClaims (PVCs)为应用提供持久存储。
配置存储类（StorageClass）：定义如何创建PV，例如设置动态供给。
备份和恢复策略：定期备份数据，并确保可以快速恢复。

使用案例

案例1：部署MySQL数据库

部署MySQL数据库到Kubernetes集群，使用StatefulSet和PersistentVolume。

步骤：

创建一个PersistentVolumeClaim（PVC）为MySQL提供持久存储。
使用StatefulSet部署MySQL实例。

示例代码：

# MySQL的PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysql-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi

# MySQL的StatefulSet
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mysql
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  serviceName: "mysql"
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:5.7
        ports:
        - containerPort: 3306
        volumeMounts:
        - name: mysql-storage
          mountPath: /var/lib/mysql
        env:
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: "my-secret-pw"
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: mysql-storage
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 10Gi

案例2：部署RabbitMQ消息队列

使用StatefulSet在Kubernetes中部署RabbitMQ。

步骤：

创建一个PVC为RabbitMQ提供持久存储。
使用StatefulSet部署RabbitMQ。

示例代码：

# RabbitMQ的PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: rabbitmq-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi

# RabbitMQ的StatefulSet
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: rabbitmq
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: rabbitmq
  serviceName: "rabbitmq"
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: rabbitmq
    spec:
      containers:
      - name: rabbitmq
        image: rabbitmq:3-management
        ports:
        - containerPort: 15672
        - containerPort: 5672
        volumeMounts:
        - name: rabbitmq-storage


          mountPath: /var/lib/rabbitmq
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: rabbitmq-storage
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 10Gi

通过这些案例，可以看出在Kubernetes中部署有状态应用需要考虑数据的持久性、网络标识的稳定性和有序的部署过程。使用StatefulSets和PersistentVolumes可以帮助管理这些复杂性，并确保应用的稳定运行。

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原始发表：2023-12-28，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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