Kubernetes 从入门到精通-StatefulSet控制器
一、StatefulSet 基础概念
1. 与 Deployment 的关键区别
| 特性 | StatefulSet | Deployment |
|---|---|---|
| 网络标识 | 稳定的 DNS 名称 | 随机生成 |
| 存储 | 每个 Pod 独立 PVC，数据持久化 | 共享存储或无状态 |
| 启停顺序 | 严格按序号顺序（0→N-1 启动，N-1→0 停止） | 并行 |
| 适用场景 | 数据库、消息队列（如 MySQL, Kafka） | Web 服务等无状态应用 |
2. 核心组件
- Headless Service：提供稳定的 DNS 域名解析（无 ClusterIP），格式：
svc.cluster.local - volumeClaimTemplates：动态为每个 Pod 创建 PVC，确保存储与 Pod 绑定。
- Pod 标识规则：名称固定为
<StatefulSet 名称>-<序号>（如web-0,web-1）。
二、StatefulSet 核心特性解析
1. 有序部署与扩缩容
- 扩容：从序号 0 开始顺序创建，前一个 Pod 进入
Running状态后才创建下一个 。 -
缩容：逆序终止（从最高序号开始），确保前置 Pod 完全终止后再处理下一个。
kubectl scale statefulset web-nginx --replicas=5 # 扩容至 5 个副本
kubectl scale statefulset web-nginx --replicas=3 # 缩容至 3 个副本2. 持久化存储机制
- 每个 Pod 通过
volumeClaimTemplates自动创建独立 PVC，会为每个Pod分配并创建唯一的pvc编号，每个pvc绑定对应pv，从而保证每个Pod都有独立的存储。
# 定义卷申请模板
volumeClaimTemplates:
- metadata:name: data-volumespec:accessModes: - ReadWriteManystorageClassName: managed-nfs-storageresources:requests:storage: 2Gi
三、 StatefulSet 完整示例
1.编写配置文件
#部署nginx服务
[root@master-1 yaml]# cat sts-nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: nginx-headless
spec:clusterIP: None # Headless Service 配置无头服务selector:app: nginxports:- port: 80
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:name: web
spec:serviceName: "nginx-headless"replicas: 3selector:matchLabels:app: nginxtemplate:metadata:labels:app: nginxspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.22.1imagePullPolicy: IfNotPresentvolumeMounts:- name: data-volumemountPath: /usr/share/nginx/htmlvolumeClaimTemplates:- metadata:name: data-volumespec:accessModes:- ReadWriteManystorageClassName: managed-nfs-storage #采用动态存储类resources:requests:storage: 1Gi#查看动态存储类
[root@master-1 yaml]# kubectl get sc
NAME PROVISIONER RECLAIMPOLICY VOLUMEBINDINGMODE ALLOWVOLUMEEXPANSION AGE
managed-nfs-storage fuseim.pri/ifs Delete Immediate false 6m59s
2.部署验证
#部署
[root@master-1 yaml]# kubectl apply -f sts-nginx.yaml
#验证
[root@master-1 yaml]# kubectl get pods -w -o wide | grep web#查看存储
[root@master-1 yaml]# kubectl get pvc,pv#进入容器查看网络
[root@master-1 yaml]# kubectl exec -it web-0 -- sh根据以下图片发现每个pod都有独立的存储，唯一的网络标识。
掌握 StatefulSet 的核心在于理解有序性、稳定存储与网络标识的协同设计。StatefulSet一般用于有状态服务，常用于MySQL, Kafka等场景，kafka可参考链接使用StatefulSet部署kafka服务