Облачная платформаAdvanced

Создание StatefulSet

Язык статьи: Русский
Показать оригинал
Страница переведена автоматически и может содержать неточности. Рекомендуем сверяться с английской версией.

StatefulSet — это приложение, которое должно сохранять данные или состояние во время работы. StatefulSet идеальны для stateful‑приложений, таких как базы данных, сервисы кэша и очереди сообщений. В отличие от Deployments, у StatefulSet есть следующие возможности:

  • Fixed identifier: Each pod in a StatefulSet has a fixed identifier, which is associated with the pod name. The identifier is typically in the format of <StatefulSet name>-<Ordinal>. For example, in a StatefulSet named web, the pods would have the names like web-0 and web-1. This naming rule enables each pod to maintain its identity and persistent data even after restart or migration.
  • Упорядоченное развертывание и масштабирование: Pods в StatefulSet создаются, масштабируются или удаляются последовательно. Например, pods с более высокими порядковыми номерами имеют приоритет при scale-out и удаляются первыми при scale-in, что критично для stateful‑приложений, которым необходимо запускаться или останавливаться последовательно, и идеально подходит для сценариев, таких как репликация баз данных primary‑secondary.
  • Постоянное хранилище: Чтобы обеспечить сохранность данных, вы можете назначить стабильные тома постоянного хранилища каждому pod StatefulSet, используя VolumeClaimTemplate. Если pod планируется на другие узлы, его исходный том данных остаётся неизменным через PVC, предотвращая потерю данных.

Ограничения

  • При удалении или масштабировании StatefulSet система не удаляет тома хранилища, связанные с StatefulSet, чтобы обеспечить безопасность данных.
  • При удалении StatefulSet уменьшите количество реплик до 0 перед удалением StatefulSet, чтобы pods в StatefulSet могли останавливаться последовательно.
  • При создании StatefulSet требуется headless Service для доступа к pod. Подробнее см. Headless Service.
  • Когда узел недоступен, pods переходят в состояние Unready. В этом случае вручную удалите pods StatefulSet, чтобы они могли быть мигрированы на нормальный узел.

Предварительные требования

  • Кластер доступен. Подробнее о том, как создать кластер, см. Buying a Standard/Turbo Cluster.
  • В кластере есть доступные узлы. Если узел недоступен, создайте его, обратившись к Creating a Node.

Использование консоли CCE

  1. Войдите в CCE console.
  2. Нажмите cluster name, чтобы перейти в cluster console, выберите Workloads в панели навигации и нажмите Create Workload в правом верхнем углу.
  3. Настройте basic information о workload.

    Parameter

    Description

    Workload Type

    Выберите StatefulSet. Для получения подробной информации о разных типах workload, см. Workload Overview.

    Workload Name

    Введите имя для workload. Введите от 1 до 63 символов, начинающихся с маленькой буквы и заканчивающихся маленькой буквой или цифрой. Разрешены только маленькие буквы, цифры и дефисы (-).

    Namespace

    Выберите namespace для workload. Значение по умолчанию — default. Вы также можете нажать Create Namespace, чтобы создать его. Для получения подробной информации см. Creating a Namespace.

    Pods

    Введите количество workload Pods.

    Container Runtime

    CCE standard cluster использует common runtime по умолчанию, тогда как CCE Turbo cluster поддерживает как common, так и secure runtime. Для получения подробной информации об их различиях см. Secure Runtime and Common Runtime.

    Time Zone Synchronization

    Настройте, следует ли включать синхронизацию часового пояса. После включения этой функции контейнер и узел будут использовать один и тот же часовой пояс. Синхронизация часового пояса опирается на локальный диск, смонтированный в контейнере. Не изменяйте и не удаляйте локальный диск. Подробнее см. Configuring Time Zone Synchronization.

  4. Настройте container settings для рабочей нагрузки.

    • Container Information: нажмите Add Container справа, чтобы настроить несколько контейнеров для pod.
      Caution

      Если вы настроили несколько контейнеров для pod, убедитесь, что порты, используемые каждым контейнером, не конфликтуют друг с другом, иначе рабочая нагрузка не может быть развернута.

      • Basic Info: настройте базовую информацию о контейнере.

        Parameter

        Description

        Container Name

        Введите имя контейнера.

        Pull Policy

        Политика обновления или получения образа. Если вы выбираете Always, образ загружается из репозитория образов каждый раз. Если вы не выбираете Always, предпочтительно используется существующий образ узла. Если образ отсутствует, он загружается из репозитория образов.

        Image Name

        Нажмите Select Image и выберите образ, используемый контейнером.

        Чтобы использовать сторонний образ, введите путь к образу напрямую. Убедитесь, что image access credential может использоваться для доступа к репозиторию образов. Подробнее см. Using Third-Party Images.

        Image Tag

        Выберите image tag для развертывания.

        CPU Quota

        • Request: минимальное количество ядер CPU, требуемое контейнером. Значение по умолчанию — 0.25 ядра.
        • Limit: максимальное количество ядер CPU, которое может использовать контейнер. Это предотвращает чрезмерное использование ресурсов контейнерами.

        Если Request и Limit не указаны, квота не ограничивается. Для получения дополнительной информации и рекомендаций по Request и Limit см. Configuring Container Specifications.

        Memory Quota

        • Request: минимальный объём памяти, требуемый контейнером. Значение по умолчанию — 512 MiB.
        • Limit: максимальный объём памяти, доступный контейнеру. При превышении использования памяти указанного предела контейнер будет завершён.

        Если Request и Limit не указаны, квота не ограничивается. Для получения дополнительной информации и рекомендаций по Request и Limit см. Configuring Container Specifications.

        (Необязательно) GPU Quota

        Настраивается только при наличии в кластере узлов GPU и установленном дополнении CCE AI Suite (NVIDIA GPU).

        • Do not use: GPU не будет использоваться.
        • GPU card: GPU выделяется для контейнера.
        • GPU Virtualization: процент ресурсов GPU, используемых контейнером. Например, если этот параметр установлен в 10%, контейнер будет использовать 10 % ресурсов GPU.

        Подробности о том, как использовать GPU в кластере, см. Default GPU Scheduling in Kubernetes.

        (Необязательно) Privileged Container

        Программы в привилегированном контейнере имеют определённые привилегии. Если эта опция включена, контейнеру будут назначены привилегии. Например, привилегированные контейнеры могут управлять сетевыми устройствами на хост‑машине, изменять параметры ядра, получать доступ ко всем устройствам узла.

        Для получения дополнительной информации см. Pod Security Standards.

        (Необязательно) Init Container

        Определяет, использовать ли контейнер в качестве init‑контейнера. Init‑контейнер не поддерживает проверку состояния.

        Init‑контейнер — это специальный контейнер, который запускается до того, как будут запущены другие контейнеры приложений в pod. Каждый pod может содержать несколько контейнеров. Кроме того, pod может содержать один или несколько init‑контейнеров. Контейнеры приложений в pod запускаются и работают только после завершения работы всех init‑контейнеров. Подробности см. Init Containers.

        (Необязательно) Run Option

        Добавьте параметры запуска для контейнера. Подробности см. Pod. CCE поддерживает следующие параметры запуска:

        • stdin: позволяет контейнерам получать ввод из внешних источников, например терминалов или других потоков ввода.
        • tty: выделяет контейнерам псевдо‑терминал, позволяя отправлять им команды так, как если бы вы использовали локальный терминал.

          В большинстве случаев tty включается вместе со stdin, указывая, что терминал (tty) связан со стандартным вводом (stdin) контейнера. Это позволяет выполнять интерактивные операции, аналогично команде kubectl exec -i -t. Разница заключается в том, что этот параметр задаётся при запуске pod.

      • (Необязательно) Lifecycle: настройте операции, выполняемые на определённой фазе жизненного цикла контейнера, такие как Startup Command, Post‑Start и Pre‑Stop. Подробности см. Configuring the Container Lifecycle.
      • (Необязательно) Health Check: задайте пробу живости, пробу готовности и пробу запуска по необходимости. Подробности см. Configuring Container Health Check.
      • (Необязательно) Environment Variables: настройте переменные среды контейнера с помощью пар «ключ‑значение». Эти переменные передают внешнюю информацию в контейнеры, работающие в pod, и могут гибко изменяться после развертывания приложения. Подробности см. Configuring Environment Variables.
      • (Необязательно) Data Storage: монтируйте локальное хранилище или облачное хранилище в контейнер. Сценарии применения и режимы монтирования зависят от StorageClass. Подробности см. Storage.
        Note
        • StatefulSets поддерживают динамическое присоединение EVS дисков. Подробнее см. Dynamically Mounting an EVS Disk to a StatefulSet или Dynamically Mounting a Local PV to a StatefulSet.

          Динамическое монтирование достигается с помощью поля volumeClaimTemplates и зависит от возможности динамического создания StorageClass. StatefulSet связывает каждый pod с PVC, используя поле volumeClaimTemplates, а PVC привязывается к соответствующему PV. Поэтому после пересоздания pod оригинальные данные могут быть смонтированы на основе имени PVC.

        • После создания рабочей нагрузки динамически смонтированное хранилище нельзя обновлять.
      • (Optional) Security Context: Назначьте разрешения контейнера, чтобы защитить систему и другие контейнеры от воздействия. Укажите идентификатор пользователя для назначения разрешений контейнера и предотвращения воздействия на системы и другие контейнеры.
      • (Optional) Logging: По умолчанию отправляйте стандартные журналы вывода контейнера в AOM без необходимости ручных настроек. Вы можете вручную настроить путь сбора журналов. Подробнее см. Using ICAgent to Collect Container Logs.

        Чтобы отключить сбор журналов стандартного вывода текущей рабочей нагрузки, добавьте аннотацию kubernetes.AOM.log.stdout: [] в Labels and Annotations в разделе Advanced Settings. Подробнее о том, как использовать эту аннотацию, см. Table 1.

    • Image Access Credential: Выберите учетные данные, используемые для доступа к репозиторию образов. Значение по умолчанию — default-secret. Вы можете использовать default-secret для доступа к образам в SWR Shared Edition. Подробнее о default-secret см. default-secret.
    • (Optional) GPU: По умолчанию выбрано All. Инстанс рабочей нагрузки будет запланирован на узел указанного типа GPU.

  5. Настройте settings of the headless Service, связанный с рабочей нагрузкой.

    Headless Service предоставляет фиксированное доменное имя доступа для каждого pod в StatefulSet для взаимного доступа pod‑ов. Подробнее см. Headless Service.

  6. (Optional) Настройте the settings of the Service, связанный с рабочей нагрузкой.

    Service обеспечивает внешний доступ к pod‑ам. При статическом IP‑адресе Service перенаправляет трафик доступа к pod‑ам и автоматически балансирует нагрузку для этих pod‑ов.

    Вы также можете создать Service после создания рабочей нагрузки. Подробнее о Service разных типов см. Service Overview.

  7. (Optional) Configure advanced settings for the workload.

    Параметр

    Description

    Upgrade

    Укажите режим обновления и параметры рабочей нагрузки. Rolling upgrade и Replace upgrade доступны. Для получения подробной информации см. Upgrading and Rolling Back a Workload.

    Pod Management Policies

    Для некоторых распределённых систем гарантии упорядочения StatefulSet не нужны и/или нежелательны. Такие системы требуют только уникальности и идентификаторов.

    • OrderedReady: Это политика по умолчанию. StatefulSet будет развёртывать, удалять или масштабировать pods по порядку и по одному. Продолжение происходит только после того, как предыдущий pod будет готов или удалён.
    • Parallel: StatefulSet будет создавать pods параллельно или удалять все pods одновременно. Изменения в StatefulSets применяются немедленно к pods.

    Scheduling

    Настройте политики аффинности и антиаффинности для гибкого планирования рабочей нагрузки. Предоставляются Load affinity и Node affinity.

    • Load Affinity: Предлагаются типовые политики Load affinity для быстрого развертывания Load affinity.
      • Not configured: Политика Load affinity не настроена.
      • Multi-AZ deployment preferred: Pods рабочей нагрузки preferentially планируются на узлы в разных AZ через pod anti-affinity.
      • Forcible multi-AZ deployment: Pods рабочей нагрузки принудительно планируются на узлы в разных AZ через pod anti-affinity (podAntiAffinity). Если AZ меньше, чем pods, лишние pods не запустятся.
      • Customize affinity: Политики аффинности и антиаффинности могут быть настроены. Для получения подробной информации см. Configuring Workload Affinity or Anti-affinity Scheduling (podAffinity or podAntiAffinity).
    • Node Affinity: Предлагаются типовые политики Node affinity для быстрого развертывания Load affinity.
      • Not configured: политика аффинити узла не настроена.
      • Specify node: Подам рабочей нагрузки можно развернуть на указанных узлах с помощью node affinity (nodeAffinity). Если узел не указан, поды будут распределяться случайным образом в соответствии с политикой планирования кластера по умолчанию.
      • Specify node pool: Подам рабочей нагрузки можно развернуть в указанном пуле узлов с помощью node affinity (nodeAffinity). Если пул узлов не указан, поды будут распределяться случайным образом в соответствии с политикой планирования кластера по умолчанию.
      • Customize affinity: Политики аффинити и анти‑аффинити можно настроить вручную. Подробнее см. Configuring Node Affinity Scheduling (nodeAffinity).

    Toleration

    Использование как taints, так и tolerations позволяет (не принудительно) планировать pod на узел с соответствующими taints и управлять политиками выселения pod после того, как узел, на котором находится pod, будет помечен taint. Подробнее см. Configuring Tolerance Policies.

    Labels and Annotations

    Добавьте метки или аннотации для pod, используя пары ключ‑значение. После настройки нажмите Confirm. Подробнее о метках и аннотациях см. Configuring Labels and Annotations.

    DNS

    Настройте отдельную политику DNS для рабочей нагрузки. Подробнее см. DNS Configuration.

    Network Configuration

    • Ограничение пропускной способности pod для входящего/исходящего трафика: можно задать ограничения пропускной способности для pod. Подробнее см. Configuring QoS for a Pod.
    • Включить указанную конфигурацию сетевого контейнера: доступно только для кластеров, поддерживающих эту функцию. После включения указанной конфигурации сетевого контейнера рабочая нагрузка будет использовать подсеть и группу безопасности, определённые в конфигурации. Подробнее см. Binding a Subnet and Security Group to a Namespace or Workload Using a Container Network Configuration.
    • Укажите имя конфигурации сетевого контейнера: можно выбрать только пользовательскую конфигурацию сетевого контейнера, тип ресурса которой связан с рабочей нагрузкой.
    • IPv6 shared bandwidth: доступно только для кластеров, поддерживающих эту функцию. После включения функции можно настроить общую пропускную способность для pod с IPv6 dual‑stack сетевыми интерфейсами. Подробнее см. Configuring a Shared Bandwidth for Dual-Stack Pods in a CCE Turbo Cluster.

  8. нажмите Create Workload в правом нижнем углу. Через некоторое время workload переходит в состояние Running.

С помощью kubectl

В этом примере используется workload Nginx, и том EVS динамически монтируется к нему с помощью поля volumeClaimTemplates.

  1. Используйте kubectl для доступа к кластеру. Подробнее см. Accessing a Cluster Using kubectl.
  2. Создайте и отредактируйте файл nginx-statefulset.yaml.

    nginx-statefulset.yaml — пример имени файла, и вы можете изменить его по необходимости.

    vi nginx-statefulset.yaml

    Ниже приведённый контент является лишь примером. Подробнее о StatefulSets см. Kubernetes official documentation.

    apiVersion: apps/v1
    kind: StatefulSet
    metadata:
    name: nginx
    spec:
    selector:
    matchLabels:
    app: nginx
    template:
    metadata:
    labels:
    app: nginx
    spec:
    containers:
    - name: container-1
    image: nginx:latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    resources:
    requests:
    cpu: 250m
    memory: 512Mi
    limits:
    cpu: 250m
    memory: 512Mi
    volumeMounts:
    - name: test
    readOnly: false
    mountPath: /usr/share/nginx/html
    subPath: ''
    imagePullSecrets:
    - name: default-secret
    dnsPolicy: ClusterFirst
    volumes: []
    serviceName: nginx-svc
    replicas: 2
    volumeClaimTemplates: # Dynamically mounts the EVS volume to the workload.
    - apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
    name: test
    namespace: default
    annotations:
    everest.io/disk-volume-type: SAS # SAS EVS volume type.
    labels:
    failure-domain.beta.kubernetes.io/region: ru-moscow-1 # region where the EVS volume is created.
    failure-domain.beta.kubernetes.io/zone: # AZ where the EVS volume is created. It must be the same as the AZ of the node.
    spec:
    accessModes:
    - ReadWriteOnce # The value must be ReadWriteOnce for the EVS volume.
    resources:
    requests:
    storage: 10Gi
    storageClassName: csi-disk # StorageClass name. The value is csi-disk for the EVS volume.
    updateStrategy:
    type: RollingUpdate

    Создайте файл nginx-headless.yaml.

    vi nginx-headless.yaml

    Содержимое файла:

    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
    name: nginx-svc
    namespace: default
    labels:
    app: nginx
    spec:
    selector:
    app: nginx
    version: v1
    clusterIP: None
    ports:
    - name: nginx
    targetPort: 80
    nodePort: 0
    port: 80
    protocol: TCP
    type: ClusterIP

  3. Создайте workload.

    kubectl create -f nginx-statefulset.yaml

    Если отображается информация, аналогичная следующей, StatefulSet создан:

    statefulset.apps/nginx created

    Создайте headless Service.

    kubectl create -f nginx-headless.yaml

    Если отображается следующая информация, headless Service успешно создан.

    service/nginx-svc created

  4. Если к workload будет осуществляться доступ через Service типа ClusterIP или NodePort, настройте режим доступа. Подробнее см. Networking.