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k8s

kubernetes的StatefulSet笔记(主要是有状态服务与有状态服务的对比)

枕头下放双臭袜子
2019-11-20 / 0 评论 / 0 点赞 / 376 阅读 / 0 字 / 正在检测是否收录...

Docker就是无状态服务。

典型的无状态服务:apache服务器、负载均衡调度器

典型的有状态服务:mysql、mongoDB、

无状态服务(Stateless Service)
    是指该服务运行的实例不会在本地存储需要持久化的数据,并且多个实例对于同一个请求响应的结果是完全一致的。这类服务在网易蜂巢云平台创建后,借助k8s内部的负载均衡,当访问该服务的请求到达服务一端后,负载均衡会随机找到一个实例来完成该请求的响应(目前为轮询)。这类服务的实例可能会因为一些原因停止或者重新创建(如扩容时),这时,这些停止的实例里的所有信息(除日志和监控数据外)都将丢失(重启容器即会丢失)。因此如果您的容器实例里需要保留重要的信息,并希望随时可以备份以便于以后可以恢复的话,那么建议您创建有状态服务。

有状态服务(Stateful Service)
    是指该服务的实例可以将一部分数据随时进行备份,并且在创建一个新的有状态服务时,可以通过备份恢复这些数据,以达到数据持久化的目的。有状态服务只能有一个实例,因此不支持“自动服务容量调节”。一般来说,数据库服务或者需要在本地文件系统存储配置文件或其它永久数据的应用程序可以创建使用有状态服务。要想创建有状态服务,必须满足几个前提:
    ① 待创建的服务镜像(image)的Dockerfile中必须定义了存储卷(Volume),因为只有存储卷所在目录里的数据可以被备份
    ② 创建服务时,必须指定给该存储卷分配的磁盘空间大小
    ③ 如果创建服务的同时需要从之前的一个备份里恢复数据,那么还要指明该存储卷用哪个备份恢复。

区别

    实例数量:无状态服务可以有一个或多个实例,因此支持两种服务容量调节模式;有状态服务只能有一个实例,不允许创建多个实例,因此也不支持服务容量调节模式。

    存储卷:无状态服务可以有存储卷,也可以没有,即使有也无法备份存储卷里面的数据;有状态服务必须要有存储卷,并且在创建服务时,必须指定给该存储卷分配的磁盘空间大小。

    数据存储:无状态服务运行过程中的所有数据(除日志和监控数据)都存在容器实例里的文件系统中,如果实例停止或者删除,则这些数据都将丢失,无法找回;而对于有状态服务,凡是已经挂载了存储卷的目录下的文件内容都可以随时进行备份,备份的数据可以下载,也可以用于恢复新的服务。但对于没有挂载卷的目录下的数据,仍然是无法备份和保存的,如果实例停止或者删除,这些非挂载卷里的文件内容同样会丢失。

无状态的服务器程序,最著名的就是WEB服务器。每次HTTP请求和以前都没有啥关系,只是获取目标URI。得到目标内容之后,这次连接就被杀死,没有任何痕迹。

     在无状态化,加入状态化的信息,比如COOKIE,是无状态化向状态化的一个过渡手段。

     状态化的服务器,比如MSN、网络游戏等服务器。他在服务端维护每个连接的状态信息,服务端在接收到每个连接的发送的请求时,可以从本地存储的信息来重现上下文关系。这样,客户端可以很容易使用缺省的信息,服务端也可以很容易地进行状态管理。比如说,当一个用户登录后,服务端可以根据用户名获取他的生日等先前的注册信息;而且在后续的处理中,服务端也很容易找到这个用户的历史信息。

        状态化服务器在功能实现方面具有更加强大的优势,但由于他需要维护大量的信息和状态,在性能方面要稍逊于无状态服务器。无状态服务器在处理简单服务方面有优势,但复杂功能方面有很多弊端,比如,用无状态服务器来实现即时通讯服务器,将会是场恶梦。


`无状态服务

(1)、是指该服务运行的实例不会在本地存储需要持久化的数据,并且多个实例对于同一个请求响应的结果是完全一致的。

(2)、多个实例可以共享相同的持久化数据。例如:nginx实例,tomcat实例等

(3)、相关的k8s资源有:ReplicaSet、ReplicationController、Deployment等,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。并且在缩容的时候并不会明确缩容某一个pod,而是随机的,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。

有状态服务

(1)、宠物和牛的类比,农场主的牛如果病了可以丢掉再重新买一头,如果宠物主的宠物病死了是没法找到一头一模一样的宠物的。

有状态服务 可以说是 需要数据存储功能的服务、或者指多线程类型的服务,队列等。(mysql数据库、kafka、zookeeper等)

(2)、每个实例都需要有自己独立的持久化存储,并且在k8s中是通过申明模板来进行定义。持久卷申明模板在创建pod之前创建,绑定到pod中,模板可以定义  volumeClaimTemplates:

  - metadata:

      name: zookeeper

    spec:

      selector:

        matchLabels:

          app: zookeeper

      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]

      resources:

        requests:

          storage: 3Gi

说明: 有状态的 pod是用来运行有状态应用的,所以其在数据卷上存储的数据非常重要,在 Statefulset缩容时删除这个声明将是灾难性的,特别是对于 Statefulset来说,缩容就像减少其 replicas 数值一样简单。基于这个原因,当你需要释放特定的持久卷时,需要手动删除对应的持久卷声明。

(3)、相关的k8s资源为:statefulSet,由于是有状态的服务,所以每个pod都有特定的名称和网络标识。比如pod名是由statefulSet名+有序的数字组成(0、1、2..)

(4)、在进行缩容操作的时候,可以明确知道会缩容哪一个pod,从数字最大的开始。并且Stat巳fulset 在有实例不健康的情况下是不允许做缩容操作的。

StatefulSet 缩容任何时候只会操作 一个 pod 实例,所以有状态应用的缩容不会很迅速。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,一份数据记录就会丢失,如果它正好保存在这两个节点上 。 若缩容是线性的 ,则分布式存储应用就有时间把丢失的副本复制到其他节点 ,保证数据不会丢失。





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