创建有状态负载（StatefulSet）

操作场景

在运行过程中会保存数据或状态的工作负载称为“有状态工作负载（statefulset）”。例如MySQL，它需要存储产生的新数据。

因为容器可以在不同主机间迁移，所以在宿主机上并不会保存数据，这依赖于CCE提供的高可用存储卷，将存储卷挂载在容器上，从而实现有状态工作负载的数据持久化。

约束与限制

• 当您删除或扩缩有状态负载时，为保证数据安全，系统并不会删除它所关联的存储卷。
• 当您删除一个有状态负载时，为实现有状态负载中的Pod可以有序停止，请在删除之前将副本数缩容到0。
• 您需要在创建有状态负载的同时，创建一个Headless Service，用于解决有状态负载Pod互相访问的问题，详情请参见Headless Service。
• 节点不可用时，Pod状态变为“未就绪”，此时需要手工删除有状态工作负载的Pod，Pod实例才会迁移到正常节点上。

前提条件

• 在创建容器工作负载前，您需要存在一个可用集群。若没有请参照创建Standard集群中内容创建。
• 若工作负载需要被外网访问，请确保集群中至少有一个节点已绑定弹性IP，或已创建负载均衡实例。
  

  单个实例（Pod）内如果有多个容器，请确保容器使用的端口不冲突 ，否则部署会失败。

通过控制台创建

1. 登录CCE控制台。
2. 单击集群名称进入集群，在左侧选择“工作负载”，在右上角单击“创建工作负载”。
3. 配置工作负载的信息。
   基本信息

   • 负载类型：选择有状态工作负载StatefulSet。工作负载类型的介绍请参见工作负载概述。
   • 负载名称：填写工作负载的名称。请输入1到63个字符的字符串，可以包含小写英文字母、数字和中划线（-），并以小写英文字母开头，小写英文字母或数字结尾。
   • 命名空间：选择工作负载的命名空间，默认为default。您可以单击后面的“创建命名空间”，命名空间的详细介绍请参见创建命名空间。
   • 实例数量：填写实例的数量，即工作负载Pod的数量。
   • 时区同步：选择是否开启时区同步。开启后容器与节点使用相同时区（时区同步功能依赖容器中挂载的本地磁盘，请勿修改删除），时区同步详细介绍请参见时区同步。
   容器配置

   • 容器信息
     Pod中可以配置多个容器，您可以单击右侧“添加容器”为Pod配置多个容器。

     • 基本信息：配置容器的基本信息。

       参数	说明
       容器名称	为容器命名。
       更新策略	镜像更新/拉取策略。可以勾选“总是拉取镜像”，表示每次都从镜像仓库拉取镜像；如不勾选则优使用节点已有的镜像，如果没有这个镜像再从镜像仓库拉取。
       镜像名称	单击后方“选择镜像”，选择容器使用的镜像。 如果需要使用第三方镜像，请参见使用第三方镜像。
       镜像版本	选择需要部署的镜像版本。
       CPU配额	申请：容器需要使用的最小CPU值，默认0.25Core。 限制：允许容器使用的CPU最大值，防止占用过多资源。 如不填写申请值和限制值，表示不限制配额。申请值和限制值的配置说明及建议请参见设置容器规格。
       内存配额	申请：容器需要使用的内存最小值，默认512MiB。 限制：允许容器使用的内存最大值。如果超过，容器会被终止。 如不填写申请值和限制值，表示不限制配额。申请值和限制值的配置说明及建议请参见设置容器规格。
       GPU配额（可选）	当集群中包含GPU节点时，才能设置GPU配额，且集群中需安装CCE AI套件（NVIDIA GPU）插件。 不限制：表示不使用GPU。 独享：单个容器独享GPU。 共享：容器需要使用的GPU百分比，例如设置为10%，表示该容器需使用GPU资源的10%。 关于如何在集群中使用GPU，请参见使用Kubernetes默认GPU调度。
       NPU配额（可选）	使用NPU芯片的数量，必须为整数，且必须安装CCE AI套件（Ascend NPU）插件后才能使用。 关于如何在集群中使用NPU，请参见NPU调度。
       特权容器（可选）	特权容器是指容器里面的程序具有一定的特权。 若选中，容器将获得超级权限，例如可以操作宿主机上面的网络设备、修改内核参数等。
       初始化容器（可选）	选择容器是否作为初始化（Init）容器。初始化（Init）容器不支持设置健康检查。 Init容器是一种特殊容器，可以在Pod中的其他应用容器启动之前运行。每个Pod中可以包含多个容器，同时Pod中也可以有一个或多个先于应用容器启动的Init容器，当所有的Init 容器运行完成时，Pod中的应用容器才会启动并运行。详细说明请参见Init 容器。

     • 生命周期（可选）：在容器的生命周期的特定阶段配置需要执行的操作，例如启动命令、启动后处理和停止前处理，详情请参见设置容器生命周期。
     • 健康检查（可选）：根据需求选择是否设置存活探针、就绪探针及启动探针，详情请参见设置容器健康检查。
     • 环境变量（可选）：支持通过键值对的形式为容器运行环境设置变量，可用于把外部信息传递给Pod中运行的容器，可以在应用部署后灵活修改，详情请参见设置环境变量。
     • 数据存储（可选）：在容器内挂载本地存储或云存储，不同类型的存储使用场景及挂载方式不同，详情请参见存储。
       

       • 有状态负载支持“动态挂载”云硬盘，详情请参见有状态负载动态挂载云硬盘存储及有状态负载动态挂载本地持久卷。

         动态挂载通过volumeClaimTemplates字段实现，并依赖于StorageClass动态创建能力。有状态工作负载通过volumeClaimTemplates字段为每一个Pod关联了一个独有的PVC，而这个PVC又会和对应的PV绑定。因此当Pod被重新调度后，仍然能够根据该PVC名称挂载原有的数据。

       • 负载创建完成后，动态挂载的存储不支持更新。
     • 安全设置（可选）：对容器权限进行设置，保护系统和其他容器不受其影响。请输入用户ID，容器将以当前用户权限运行。
     • 容器日志（可选）：容器标准输出日志将默认上报至 AOM 服务，无需独立配置。您可以手动配置日志采集路径，详情请参见通过ICAgent采集容器日志。

       如需要关闭当前负载的标准输出，您可在标签与注解中添加键为kubernetes.AOM.log.stdout，值为[]的注解，即可关闭当前负载下全部容器的标准输出。该注解的使用方法请参见表1。

   • 镜像访问凭证：用于访问镜像仓库的凭证，默认取值为default-secret，使用default-secret可访问SWR镜像仓库的镜像。default-secret详细说明请参见default-secret。
   • GPU显卡（可选）：默认为不限制。当集群中存在GPU节点时，工作负载实例可以调度到指定GPU显卡类型的节点上。

   实例间发现服务配置

   Headless Service用于解决StatefulSet内Pod互相访问的问题，Headless Service给每个Pod提供固定的访问域名。具体请参见Headless Service。

   服务配置（可选）

   服务（Service）可为Pod提供外部访问。每个Service有一个固定IP地址，Service将访问流量转发给Pod，而且Service可以为这些Pod自动实现负载均衡。

   您也可以在创建完工作负载之后再创建Service，不同类型的Service概念和使用方法请参见服务概述。

   高级配置（可选）

   • 升级策略：指定工作负载的升级方式及升级参数，支持滚动升级和替换升级，详情请参见工作负载升级策略。
   • 实例管理策略（podManagementPolicy）：

     对于某些分布式系统来说，StatefulSet 的顺序性保证是不必要和/或者不应该的。 这些系统仅仅要求唯一性和身份标志。

     • 有序策略：默认实例管理策略，有状态负载会逐个的、按顺序的进行部署、删除、伸缩实例, 只有前一个实例部署Ready或者删除完成后，有状态负载才会操作后一个实例。
     • 并行策略：支持有状态负载并行创建或者删除所有的实例，有状态负载发生变更时立刻在实例上生效。
   • 调度策略：通过配置亲和与反亲和规则，可实现灵活的工作负载调度，支持负载亲和与节点亲和。
     • 负载亲和：提供常用的负载亲和策略，快速实现负载亲和部署。
       • 优先多可用区部署：通过设置Pod间反亲和（podAntiAffinity）实现，优先将工作负载的Pod调度到不同可用区的节点上，如集群下节点不满足多可用区，Pod将调度到不同的节点上满足高可用，如节点数小于实例数，Pod无法全部运行。
       • 强制多可用区部署：通过设置Pod间反亲和（podAntiAffinity）实现，强制将工作负载的Pod调度到不同可用区的节点上，如集群下节点支持的可用区数量小于实例数，工作负载的Pod无法全部运行。
       • 自定义亲和策略：根据需求自定义设置亲和与反亲和规则，详情请参见调度策略（亲和与反亲和）。
     • 节点亲和：提供常用的负载亲和策略，快速实现负载亲和部署。
       • 指定节点调度：通过设置节点亲和（nodeAffinity）实现，指定工作负载的Pod部署的节点，若不指定，将根据集群默认调度策略随机调度。
       • 指定节点池调度：通过设置节点亲和（nodeAffinity）实现，指定工作负载的Pod部署的节点池，若不指定，将根据集群默认调度策略随机调度。
       • 自定义亲和策略：根据需求自定义设置亲和与反亲和规则，详情请参见调度策略（亲和与反亲和）。
   • 容忍策略：容忍策略与节点的污点能力配合使用，允许（不强制）负载调度到带有与之匹配的污点的节点上，也可用于控制负载所在的节点被标记污点后负载的驱逐策略，详情请参见容忍策略。
   • 标签与注解：以键值对形式为工作负载Pod添加标签或注解，填写完成后需单击“确认添加”。关于标签与注解的作用及配置说明，请参见标签与注解。
   • DNS配置：为工作负载单独配置DNS策略，详情请参见工作负载DNS配置说明。
   • 网络配置：
     • Pod入/出口带宽限速：支持为Pod设置入/出口带宽限速，详情请参见为Pod配置QoS。

4. 单击右下角“创建工作负载”。

通过kubectl命令行创建

本示例以nginx为例，并使用volumeClaimTemplates动态挂载云硬盘。

1. 请参见通过kubectl连接集群，使用kubectl连接集群。
2. 创建一个名为nginx-statefulset.yaml的文件。

   其中，nginx-statefulset.yaml为自定义名称，您可以随意命名。

   vi nginx-statefulset.yaml

   以下内容仅为示例，若需要了解statefulset的详细内容，请参考kubernetes官方文档。

   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:  #动态挂载云硬盘示例
       - apiVersion: v1
         kind: PersistentVolumeClaim
         metadata:
           name: test
           namespace: default
           annotations:
             everest.io/disk-volume-type: SAS  # 云硬盘的类型
           labels:
             failure-domain.beta.kubernetes.io/region:   #云硬盘所在的区域
             failure-domain.beta.kubernetes.io/zone:    #云硬盘所在的可用区，必须和工作负载部署的节点可用区一致
         spec:
           accessModes:
             - ReadWriteOnce  # 云硬盘必须为ReadWriteOnce
           resources:
             requests:
               storage: 10Gi
           storageClassName: csi-disk #StorageClass的名称，云硬盘为csi-disk
     updateStrategy:
       type: RollingUpdate

   vi nginx-headless.yaml

   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. 创建工作负载以及对应headless服务。

   kubectl create -f nginx-statefulset.yaml

   回显如下，表示有状态工作负载（stateful）已创建成功。

   statefulset.apps/nginx created

   kubectl create -f nginx-headless.yaml

   回显如下，表示对应headless服务已创建成功。

   service/nginx-svc created

4. 若工作负载需要被访问（集群内访问或节点访问），您需要设置访问方式，具体请参见网络创建对应服务。