深入剖析Kubernetes学习笔记：StatefulSet（18）
一、StatefulSet
1、什么是StatefulSet？
2、StatefulSet设计
1、拓扑状态
2、存储状态
3、StatefulSet 的核心功能
二、Headless Service
1、什么是Headless Service？
2、Headless Service如何被访问？
1、以 Service 的 VIP方式
2、以DNS记录暴露代理方式
第一种处理方法，是 Normal Service。这种情况下，你访问“my-svc.my-namespace.svc.cluster.local”解析到的，正是 my-svc 这个 Service 的 VIP，后面的流程就跟 VIP 方式一致了。
第二种处理方法，正是 Headless Service。这种情况下，你访问“my-svc.my-namespace.svc.cluster.local”解析到的，直接就是 my-svc 代理的某一个 Pod 的 IP 地址。
3、两种访问方式的区别
4、那么，这样的设计又有什么作用呢？
想要回答这个问题，我们需要从 Headless Service 的定义方式看起。
下面是一个标准的 Headless Service 对应的 YAML 文件：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx
labels:
app: nginx
spec:
ports:
- port: 80
name: web
clusterIP: None
selector:
app: nginx
当你按照这样的方式创建了一个 Headless Service 之后，它所代理的所有 Pod 的 IP 地址，都会被绑定一个这样格式的 DNS 记录，如下所示：
<pod-name>.<svc-name>.<namespace>.svc.cluster.local
这个 DNS 记录，正是 Kubernetes 项目为 Pod 分配的唯一的“可解析身份”（Resolvable Identity）。
有了这个“可解析身份”，只要你知道了一个 Pod 的名字，以及它对应的 Service 的名字，你就可以非常确定地通过这条 DNS 记录访问到 Pod 的 IP 地址。
三、StatefulSet 又是如何使用这个 DNS 记录来维持 Pod 的拓扑状态的呢？
1、可解析身份
为了回答这个问题，现在我们就来编写一个 StatefulSet 的 YAML 文件，如下所示：
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: web
spec:
serviceName: "nginx"
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.9.1
ports:
- containerPort: 80
name: web
注意事项
$ kubectl create -f svc.yaml $ kubectl get service nginx NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE nginx ClusterIP None <none> 80/TCP 10s $ kubectl create -f statefulset.yaml $ kubectl get statefulset web NAME DESIRED CURRENT AGE web 2 1 19s
备注：如果手不够快的话，Pod 很快就创建完了。不过，你依然可以通过这个 StatefulSet 的 Events 看到这些信息。
$ kubectl get pods -w -l app=nginx NAME READY STATUS RESTARTS AGE web-0 0/1 Pending 0 0s web-0 0/1 Pending 0 0s web-0 0/1 ContainerCreating 0 0s web-0 1/1 Running 0 19s web-1 0/1 Pending 0 0s web-1 0/1 Pending 0 0s web-1 0/1 ContainerCreating 0 0s web-1 1/1 Running 0 20s
四、编号规则
1、编码规则是
通过上面这个 Pod 的创建过程，我们不难看到，StatefulSet 给它所管理的所有 Pod 的名字，进行了编号，编号规则是：-。
比如
我们使用 kubectl exec 命令进入到容器中查看它们的 hostname：
$ kubectl exec web-0 -- sh -c 'hostname' web-0 $ kubectl exec web-1 -- sh -c 'hostname' web-1
2、以 DNS 的方式，访问一下这个 Headless Service：
可以看到，这两个 Pod 的 hostname 与 Pod 名字是一致的，都被分配了对应的编号。接下来，我们再试着以 DNS 的方式，访问一下这个 Headless Service：
$ kubectl run -i --tty --image busybox dns-test --restart=Never --rm /bin/sh
$ kubectl run -i --tty --image busybox dns-test --restart=Never --rm /bin/sh $ nslookup web-0.nginx Server: 10.0.0.10 Address 1: 10.0.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local Name: web-0.nginx Address 1: 10.244.1.7 $ nslookup web-1.nginx Server: 10.0.0.10 Address 1: 10.0.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local Name: web-1.nginx Address 1: 10.244.2.7
nslookup 输出结果
这时候，如果你在另外一个 Terminal 里把这两个“有状态应用”的 Pod 删掉
$ kubectl delete pod -l app=nginx pod "web-0" deleted pod "web-1" deleted
3、会发现一个有趣的现象：
然后，再在当前 Terminal 里 Watch 一下这两个 Pod 的状态变化，就会发现一个有趣的现象：
$ kubectl get pod -w -l app=nginx NAME READY STATUS RESTARTS AGE web-0 0/1 ContainerCreating 0 0s NAME READY STATUS RESTARTS AGE web-0 1/1 Running 0 2s web-1 0/1 Pending 0 0s web-1 0/1 ContainerCreating 0 0s web-1 1/1 Running 0 32s
可以看到
4、StatefulSet 如何保证 Pod 网络标识的稳定性
所以，如果我们再用 nslookup 命令，查看一下这个新 Pod 对应的 Headless Service 的话：
$ kubectl run -i --tty --image busybox dns-test --restart=Never --rm /bin/sh $ nslookup web-0.nginx Server: 10.0.0.10 Address 1: 10.0.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local Name: web-0.nginx Address 1: 10.244.1.8 $ nslookup web-1.nginx Server: 10.0.0.10 Address 1: 10.0.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local Name: web-1.nginx Address 1: 10.244.2.8
1、按照 Pod 的“名字 + 编号”的方式固定了下来
2、固定并且唯一的访问入口
3、“有状态应用”实例的访问
五、小结
1、用一句话总结
2、Headless Service
实际上，在部署“有状态应用”的时候，应用的每个实例拥有唯一并且稳定的“网络标识”，是一个非常重要的假设。
