Nasazení, škálování a monitorování stavové aplikace

Úvod do Kubernetes

Frank Heilmann

Platform Architect and Freelance Instructor

Opakování: bezstavové aplikace

Stručné opakování: bezstavové aplikace odpovídají objektu "Deployment" v Kubernetes
Používají se, pokud všechny Pody aplikace plní stejné úkoly
Stavové aplikace potřebují Pody tvořící sadu, které však mohou zpracovávat různé úkoly a data
Velká část poznatků o Deployments platí i pro StatefulSets

Stavové aplikace

Stavové aplikace:
- obecný koncept
- dobře zapadají do Kubernetes
- ukládají určitý stav
Po přerušení nebo zastavení může nová replika (Pod) načíst uložený stav a pokračovat v činnosti

Příklad:
- Databázový backend (např. PostgreSQL) poskytuje data frontendu prostřednictvím 3 Podů.
- Při každé aktualizaci dat přes kterýkoliv Pod musí být tato data uložena
- Po ukončení Podu je vytvořen nový, který musí načíst uložený stav

Kubernetes StatefulSets

Stavové aplikace odpovídají objektu "Kubernetes StatefulSet"
Ukázkový manifest obsahuje stejné sekce jako Deployment:
- apiVersion, kind, metadata, spec, template
replicas definuje počet Podů v StatefulSet
O selector více později

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: <deployment name>
  labels:
    app: <a label for the application>
spec:
  replicas: <number of initial replicas>
  selector:
    matchLabels:
      app: <matches the label above>
  template:
    metadata:
      labels:
        app: <label to be given to each pod>
    spec:
      containers:
      - name: <container name>
        image: <the image to be used>
        ports:
        - containerPort: <ports for networking>

Nasazení do clusteru Kubernetes

StatefulSet se nasazuje podobně jako Deployment: kubectl apply -f <manifest.yml>
Po nasazení se StatefulSet vytváří odlišně než Deployment:
- Pody jsou vytvářeny postupně, ne všechny najednou
- Pody dostávají předvídatelné názvy jako pod-0, pod-1, pod-2 atd.
To znamená: na rozdíl od Podů v Deploymentu mají Pody StatefulSetu identitu a stav
Různé Pody StatefulSetu s různou identitou tak mohou plnit různé role v aplikaci

Škálování StatefulSetu

StatefulSets lze škálovat nahoru i dolů, stejně jako Deployments:
- Změnou počtu replicas v manifestu a opětovným nasazením,
- nebo příkazem kubectl scale statefulsets ...
Při škálování nahoru jsou nové Pody vytvářeny postupně:
- např. nejprve pod-0, pod-1, pod-2, poté pod-3, pak pod-4
Při škálování dolů jsou naposledy vytvořené Pody odstraněny jako první:
- např. nejprve pod-4, poté pod-3

Monitorování StatefulSetu

Monitorování umožňuje reakci na problémy jako výpadky, špičky zatížení nebo chybějící úložiště – stejně jako u Deployments
Pro základní monitorování zde používáme kubectl

Typické příkazy: stejné jako u Deployments
Příklad 1: kubectl get pods vrátí všechny Pody StatefulSetu s jejich aktuálním stavem
Příklad 2: kubectl get services vrátí všechny služby, které StatefulSet může využívat

Pojďme procvičovat!

Úvod do Kubernetes