Wdrażanie, skalowanie i monitorowanie aplikacji stanowej

Wprowadzenie do Kubernetes

Frank Heilmann

Platform Architect and Freelance Instructor

Podsumowanie: aplikacje bezstanowe

Krótkie podsumowanie: aplikacje bezstanowe odpowiadają obiektowi „Deployment" w Kubernetes
Stosowane, gdy każdy Pod aplikacji wykonuje dokładnie te same zadania
Aplikacje stanowe wymagają Podów powiązanych w zbiór, lecz mogą wykonywać różne zadania i operować na różnych danych
Większość wiedzy o Deploymentach można zastosować również do StatefulSetów

Aplikacje stanowe

Aplikacje stanowe:
- ogólna koncepcja
- dobrze pasują do Kubernetes
- zapisują pewien stan
Po przerwaniu lub zatrzymaniu nowa replika (Pod) może odczytać zapisany stan i kontynuować działanie

Przykład:
- Backend bazy danych (np. PostgreSQL) dostarcza dane do frontendu za pomocą 3 Podów.
- Każda aktualizacja danych przez dowolny Pod musi być utrwalona
- Gdy Pod zostaje zakończony, tworzony jest nowy, który przejmuje zapisany stan

Kubernetes StatefulSets

Aplikacje stanowe odpowiadają obiektowi „Kubernetes StatefulSet"
Przykładowy manifest zawiera te same sekcje, co Deployment:
- apiVersion, kind, metadata, spec, template
replicas definiuje liczbę Podów w StatefulSet
Więcej o selector w dalszej części

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>

Wdrażanie w klastrze Kubernetes

StatefulSet jest wdrażany podobnie jak Deployment: kubectl apply -f <manifest.yml>
Po wdrożeniu StatefulSet jest tworzony inaczej niż Deployment:
- Pody są tworzone kolejno, nie wszystkie naraz jak w Deployment
- Pody otrzymują przewidywalne nazwy: pod-0, pod-1, pod-2 itd.
Oznacza to: w przeciwieństwie do Podów Deploymentu, Pody StatefulSetu mają tożsamość i stan
Dzięki temu różne Pody StatefulSet o różnych tożsamościach mogą pełnić różne role w aplikacji

Skalowanie StatefulSet

Podobnie jak Deployment, StatefulSet można skalować w górę lub w dół:
- Zmienić liczbę replicas w manifeście i ponownie zastosować,
- Lub użyć polecenia kubectl scale statefulsets ...
Przy skalowaniu w górę nowe Pody są tworzone kolejno:
- np. pod-0, pod-1, pod-2, potem pod-3, następnie pod-4
Przy skalowaniu w dół ostatnio utworzone Pody są usuwane pierwsze:
- np. najpierw pod-4, potem pod-3

Monitorowanie StatefulSet

Podobnie jak w przypadku Deploymentów, monitorowanie pozwala reagować na różne problemy: awarie, skoki obciążenia czy brak zasobów storage
Do podstawowego monitorowania używamy kubectl

Typowe polecenia: analogiczne jak dla Deploymentów
Przykład 1: kubectl get pods zwraca wszystkie Pody StatefulSetu z ich bieżącym statusem
Przykład 2: kubectl get services zwraca wszystkie usługi używane przez StatefulSet

Czas na ćwiczenia!

Wprowadzenie do Kubernetes