kubernetes 存储（下）

1.StatefulSet

1.1 概述：

StatefulSet：

• 部署有状态应用
• 解决 Pod 独立生命周期，保持 Pod 启动顺序和唯一性
  -- 稳定，唯一的网络标识符，持久存储
  -- 有序，优雅的部署和扩展、删除和终止
  -- 有序，滚动更新

应用场景：数据库

1.2 稳定的网络 ID

Headless Service
也是一种 service，但不同在于 spec.clusterIP 定义为 None，也就是不需要 ClusterIP

对比

示例程序

• headless.yaml：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: web
  name: hd-service
spec:
  clusterIP: None
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    app: web
    project: blog

• web-dp.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  labels:
    app: web
  name: web
spec:
  serviceName: hd-service
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
        project: blog
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx
        resources: {}

应用之后发现，程序并非像之前那样并行的去创建 pod，而是顺序创建 pod

测试 dns：

kubectl run -it --rm --image=busybox:1.28.4 sh

在控制台输入 nslookup hd-service 之后会响应三个 pod 的 ip，headless 不需要分配 clusterIP，它是为每个 pod 分配了一个固定的 dns 名称，ping 一下这个 dns 就会访问具体的 pod 的 IP

dns 名称规律

• ClusterIP A 记录格式：

<service-name>.<namespace-name>.svc.cluster.local

• ClusterIP=None A 记录格式：

<statefulsetName-index>.<service-name> .<namespace-name>.svc.cluster.local

示例：web-0.nginx.default.svc.cluster.local

1.3 稳定的存储

StatefulSet 的存储卷使用 VolumeClaimTemplate 创建，
称为卷申请模板，当 StatefulSet 使用 VolumeClaimTemplate 创建一个 PersistentVolume 时，同样也会为每个 Pod 分配并创建一个编号的 PVC。

示例程序：

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  labels:
    app: web
  name: web
spec:
  serviceName: hd-service
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
        project: blog
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx
        volumeMounts:
          - name: www
            mountPath: /usr/share/nginx/html

  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "managed-nfs-storage"
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

参数解释：

• ReadWriteOnce :单节点读写，因为非数据共享，一个 pod 对应一个 pv

这样就可以保证每个 pod 存储数据的唯一性了

1.4 小结

StatefulSet 与 Deployment 区别：有身份的！

身份三要素：

• 域名
• 主机名
• 存储（PVC）

2.ConfigMap

数据存储在 Etcd 中，让 Pod 中容器以 Volume 或者变量方式访问。

应用场景：应用程序配置

Pod 使用 configmap 两种方式：

• 变量注入——主要适用少的数据，以键值存储
• 数据卷挂载——适用于配置文件

2.1 变量注入

创建一个 configmap

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: myconfig
  namespace: default
data:
  special.level: info
  special.type: hello

创建一个 pod：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod-cm
spec:
  containers:
    - name: busybox
      image: busybox
      command: [ "/bin/sh", "-c", "echo $(LEVEL) $(TYPE) $(ABC) $TYPE" ]
      env:
        - name: ABC
          value: "1234567"
        - name: LEVEL
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              name: myconfig
              key: special.level
        - name: TYPE
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              name: myconfig
              key: special.type
  restartPolicy: Never

参数解释：

• env :变量，参考

2.2 数据卷挂载

创建一个 redis 的 configmap：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
 name: redis-config
data:
 redis.properties: |
   redis.host=127.0.0.1
   redis.port=6379
   redis.password=123456

参数解释：

• redis.properties：相当于 redis 的配置文件名称
• |：特殊字符，代表下面的内容为多行数据，作为整体处理

创建 pod 去引用 redis 的 configmap：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod-redis
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx
      volumeMounts:
      - name: config-volume
        mountPath: /etc/config
  volumes:
    - name: config-volume
      configMap:
        name: redis-config
  restartPolicy: Never

3.Secret

与 ConfigMap 类似，区别在于 Secret 主要存储敏感数据，所有的数据要经过编码。

应用场景：凭据

secret 应用场景：

• docker-registry docker 镜像仓库认证信息
• generic 通用的数据存储
• tls https 证书

3.1 拿 generic 举例，将用户名和密码保存在 k8s 中：

先给用户名和密码进行编码：

echo -n 'admin' | base64
YWRtaW4=
echo -n '1f2d1e2e67df' | base64
MWYyZDFlMmU2N2Rm

创建 secret：

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: mysecret
type: Opaque
data:
  username: YWRtaW4=
  password: MWYyZDFlMmU2N2Rm

注意：用户名和密码需要经过 base64 位编码提高安全性。如 echo "123456" | base64

创建 pod：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod-secret
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    env:
      - name: SECRET_USERNAME
        valueFrom:
          secretKeyRef:
            name: mysecret
            key: username
      - name: SECRET_PASSWORD
        valueFrom:
          secretKeyRef:
            name: mysecret
            key: password

# echo $SECRET_USERNAME
# echo $SECRET_PASSWORD

参数说明：

• env.name:变量名

编码过后的用户名和密码在注入到 pod 中后会解码

secret 解决了 pod 镜像中的敏感信息问题，将信息放在 secret 中，通过动态的往 pod 中注入的方式提高 pod 的安全性。

数据卷挂载方式

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: "/etc/foo"
      readOnly: true
  volumes:
  - name: foo
    secret:
      secretName: mysecret

# cat /etc/foo/username
# cat /etc/foo/password