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 идеален для stateful‑приложений, таких как базы данных, кеш‑сервисы и очереди сообщений. В отличие от Deployments, у StatefulSet есть следующие особенности:

  • 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 масштабировании наружу и удаляются первыми при масштабировании внутрь, 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 в StatefulSet, используя VolumeClaimTemplate. Если pod перенаправлен на другие узлы, его исходный том данных остаётся неизменным через PVC, предотвращая потерю данных.

Примечания и 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 быть остановлены по порядку.
  • При создании StatefulSet требуется headless Service для доступа к pod. Подробнее см. Headless Services.
  • Когда узел недоступен, pods становятся Unready. В этом случае вручную удалите pods StatefulSet, чтобы pods могли быть перенесены на нормальный узел.

Требования

  • Кластер доступен. Подробности 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 имя кластера, чтобы перейти в консоль кластера, выберите Workloads в панели навигации и нажмите Create Workload в правом верхнем углу.
  3. Настройте basic information о рабочей нагрузке.

    Parameter

    Description

    Workload Type

    Выберите StatefulSet. Подробную информацию о различных типах рабочих нагрузок см. в Workload Overview.

    Workload Name

    Введите имя для рабочей нагрузки. Введите от 1 до 63 символов, начинающихся со строчной буквы и заканчивающихся строчной буквой или цифрой. Допустимы только строчные буквы, цифры и дефисы (-).

    Namespace

    Выберите пространство имён для рабочей нагрузки. Значение по умолчанию — default. Вы также можете нажать Create Namespace, чтобы создать его. Подробную информацию см. в Creating a Namespace.

    Pods

    Enter the number of workload pods.

    Container Runtime

    Стандартный кластер CCE использует общий runtime по умолчанию, тогда как кластер CCE Turbo поддерживает как общий, так и защищённый runtime. Подробную информацию об их различиях см. в Secure Runtime and Common Runtime.

    Time Zone Synchronization

    Настройте, включить ли 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. Для получения подробной информации см. Configuring Time Zone Synchronization.

  4. Configure container settings for the workload.

    • Container Information: Click Add Container on the right to configure multiple containers for the 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: Configure basic information about the container.

        Parameter

        Description

        Container Name

        Введите имя контейнера.

        Pull Policy

        Image update or pull policy. If you select Always, the image is pulled from the image repository each time. If you do not select Always, the existing image of the node is preferentially used. If the image does not exist, the image is pulled from the image repository.

        Image Name

        Click Select Image and select the image used by the container.

        To use a third-party image, directly enter image path. Ensure that the image access credential can be used to access the image repository. For details, see 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: минимальное количество памяти, требуемое контейнером. Значение по умолчанию — 512 MiB.
        • Limit: максимальное количество памяти, доступное 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.

        (Optional) GPU Quota

        Настраивается только при наличии в кластере GPU‑узлов 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.

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

        (Необязательно) Privileged Container

        Программы в privileged container имеют определённые привилегии. Если эта опция включена, контейнеру будут назначены привилегии. Например, privileged containers 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 container. init container не поддерживает health check.

        init container — 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 containers. Контейнеры приложений в pod запускаются и работают только после завершения работы всех init containers. Подробности см. в Init Containers.

        (Необязательно) Run Option

        Добавьте run options для контейнера. Подробности см. в Pod. CCE поддерживает следующие run options:

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

          In most cases, tty is enabled along with stdin, indicating that the terminal (tty) is associated with the standard input (stdin) of the container. This allows for interactive operations, similar to the kubectl exec -i -t command. The difference is that this parameter has been configured when the pod is launched.

      • (Необязательно) Lifecycle: настройте операции, которые будут выполнены в определённой фазе жизненного цикла контейнера, такие как Startup Command, Post-Start и Pre-Stop. Подробности см. в Configuring the Container Lifecycle.
      • (Необязательно) Health Check: задайте liveness probe, ready probe и startup probe по необходимости. Подробности см. в Configuring Container Health Check.
      • (Необязательно) Environment Variables: настройте переменные среды для 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. в Configuring Environment Variables.
      • (Необязательно) Data Storage: монтируйте локальное хранилище или облачное хранилище в контейнер. Сценарии применения и режимы монтирования зависят от StorageClass. Подробности см. в Storage.
        Note
        • StatefulSets поддерживают динамическое присоединение EVS дисков. Для получения подробной информации 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. Таким образом, после пересоздания pod оригинальные данные всё ещё 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. Введите идентификатор пользователя, чтобы назначить разрешения контейнера и предотвратить влияние 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. Для получения подробной информации 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 области Advanced Settings. Для получения подробной информации 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. Для получения подробной информации 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, связанную с рабочей нагрузкой.

    Headless Service предоставляет фиксированное доменное имя доступа для каждого pod в StatefulSet для взаимного доступа pod‑ов. Для получения подробной информации см. Headless Services.

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

    Service обеспечивает внешний доступ к pod‑ам. При наличии статического IP-адреса Service перенаправляет трафик доступа к pod‑ам и автоматически балансирует нагрузку для этих pod‑ов.

    Вы также можете создать Service после создания рабочей нагрузки. Для получения подробной информации о Service разных типов см. Service Overview.

  7. (Optional) Настройте advanced settings для рабочей нагрузки.

    Параметр

    Description

    Upgrade

    Укажите режим обновления и параметры рабочей нагрузки. Rolling upgrade и Replace upgrade доступны. Подробнее 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 последовательно, 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 StatefulSet применяются к pods немедленно.

    Scheduling

    Настройте политики аффинности и анти‑аффинности для гибкого планирования рабочей нагрузки. Предоставляются политики 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 анти‑аффинности можно настроить. Подробнее 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 привязки к узлам не настроена.
      • Specify node: Подам рабочей нагрузки можно развернуть на указанных узлах с помощью привязки к узлам (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 привязки к узлам (nodeAffinity). Если пул узлов не указан, поды будут распределяться случайным образом в соответствии с политикой планирования кластера по умолчанию.
      • Customize affinity: Политики привязки и антипривязки можно настроить. Для получения подробной информации см. Configuring Node Affinity Scheduling (nodeAffinity).

    Толерантность

    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. Для получения подробной информации см. Configuring Tolerance Policies.

    Метки и аннотации

    Добавьте метки или аннотации для pod, используя пары ключ-значение. После настройки нажмите Confirm. Для получения подробной информации о метках и аннотациях см. Configuring Labels and Annotations.

    DNS

    Настройте отдельную политику DNS для рабочей нагрузки. Для получения подробной информации см. DNS Configuration.

    Настройка сети

    • Ограничение пропускной способности входящего/исходящего трафика pod: Вы можете задать ограничения пропускной способности входящего и исходящего трафика для pod. Для получения подробной информации см. Configuring QoS for a Pod.
    • Включить ли 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. Для получения подробной информации 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 связанного ресурса которой — workload.
    • Общая пропускная способность IPv6: доступно только для кластеров, поддерживающих эту функцию. После включения этой функции вы можете настроить общую пропускную способность для pod с двойными IPv6‑стековыми сетевыми интерфейсами. Для получения подробной информации 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.

Использование 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. в 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: ru-moscow-1a # 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.