การ Deploy, Scale และ Monitor แอปพลิเคชันแบบ Stateful

Introduction to Kubernetes

Frank Heilmann

Platform Architect and Freelance Instructor

ทบทวนแอปพลิเคชันแบบ Stateless

สรุปสั้น ๆ: แอปพลิเคชันแบบ Stateless จะใช้ "Deployments" ใน Kubernetes
ใช้เมื่อแต่ละ Pod ของแอปพลิเคชันทำงานเหมือนกันทุกประการ
แอปพลิเคชันแบบ Stateful ต้องการ Pod ที่อยู่ในชุดเดียวกัน แต่อาจทำงานต่างกันและใช้ข้อมูลต่างกัน
สิ่งที่เรียนรู้เกี่ยวกับ Deployments ส่วนใหญ่สามารถนำมาใช้กับ StatefulSets ได้เช่นกัน

แอปพลิเคชันแบบ Stateful

แอปแบบ Stateful:
- แนวคิดทั่วไป
- เหมาะกับ Kubernetes
- บันทึก State บางส่วน
เมื่อถูกหยุดหรือขัดจังหวะ Replica ใหม่ (Pod) สามารถอ่าน State ที่บันทึกไว้และทำงานต่อจากจุดนั้นได้

ตัวอย่าง:
- ฐานข้อมูล backend (เช่น PostgreSQL) ส่งข้อมูลไปยัง frontend โดยใช้ 3 Pod
- ทุกครั้งที่อัปเดตข้อมูลผ่าน Pod ใด ๆ ข้อมูลนั้นต้องถูกบันทึกไว้อย่างถาวร
- เมื่อ Pod หนึ่งสิ้นสุดลง Pod ใหม่จะถูกสร้างขึ้นและต้องรับ State ที่บันทึกไว้ต่อ

Kubernetes StatefulSets

แอปพลิเคชันแบบ Stateful จะถูกแปลงเป็น "Kubernetes StatefulSets"
Manifest ตัวอย่างประกอบด้วยส่วนเดียวกับ:
- apiVersion, kind, metadata, spec, template
replicas กำหนดจำนวน Pod ใน StatefulSet
รายละเอียดของ selector จะกล่าวถึงในภายหลัง

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>

การ Deploy ไปยัง Kubernetes Cluster

StatefulSet ถูก deploy คล้ายกับ Deployments: kubectl apply -f <manifest.yml>
เมื่อ deploy แล้ว StatefulSet จะถูกสร้างต่างจาก Deployment:
- Pod จะถูกสร้างทีละตัวตามลำดับ ไม่ใช่พร้อมกันทั้งหมดเหมือน Deployment
- Pod จะได้รับชื่อที่คาดเดาได้ เช่น pod-0, pod-1, pod-2 เป็นต้น
หมายความว่า: ต่างจาก Pod ของ Deployment, Pod ของ StatefulSet มี Identity และ State เป็นของตัวเอง
ดังนั้น Pod ต่าง ๆ ใน StatefulSet ที่มี Identity ต่างกันสามารถทำหน้าที่ต่างกันในแอปพลิเคชันได้

การ Scale StatefulSet

เช่นเดียวกับ Deployments, StatefulSets สามารถ Scale ขึ้นหรือลงได้:
- เปลี่ยนจำนวน replicas ใน Manifest แล้ว apply ใหม่
- หรือใช้คำสั่ง kubectl scale statefulsets ...
เมื่อ Scale ขึ้น Pod ใหม่จะถูกสร้างทีละตัวตามลำดับ:
- เช่น มี pod-0, pod-1, pod-2 แล้ว pod-3 จากนั้น pod-4 จะถูกเพิ่ม
เมื่อ Scale ลง Pod ที่สร้างล่าสุดจะถูกลบก่อน:
- เช่น pod-4 ก่อน แล้วจึง pod-3

การ Monitor StatefulSet

เช่นเดียวกับ Deployments การ Monitor ช่วยให้รับมือกับปัญหาต่าง ๆ ได้ เช่น ระบบล่ม, โหลดพุ่งสูง หรือ Storage ขาดหาย
ที่นี่เราจะใช้ kubectl สำหรับงาน Monitor พื้นฐาน

คำสั่งที่ใช้บ่อย: เหมือนกับ Deployments
ตัวอย่างที่ 1: kubectl get pods แสดง Pod ทั้งหมดใน StatefulSet พร้อมสถานะปัจจุบัน
ตัวอย่างที่ 2: kubectl get services แสดง Service ทั้งหมดที่ StatefulSet อาจใช้งาน

มาฝึกกันเถอะ!

Introduction to Kubernetes