Kubernetes StatefulSet 扩容/缩容与滚动更新

一、StatefulSet 扩容与缩容

1. 扩容（Scale Out）

• 命令：

  kubectl scale sts <statefulset-name> --replicas=<desired-number>
  

  • 或直接修改 YAML 的 replicas 字段并 apply。

• 特点：

  • Pod 按顺序创建（从 0 到 N-1），每个 Pod 必须达到 Running & Ready 状态才会创建下一个。
  • 扩容时会自动分配唯一的网络标识（如 <sts-name>-<ordinal>）、稳定的存储卷（根据 volumeClaimTemplates）。

2. 缩容（Scale In）

• 命令：

  kubectl scale sts <statefulset-name> --replicas=<reduced-number>
  

• 特点：

  • Pod 按逆序终止（从 N-1 到 0）。
  • 缩容时默认不会自动删除 PV（需手动清理，除非配置了 persistentVolumeClaim 的删除策略）。

3. 注意事项

• 数据安全：缩容前需确保业务已正确处理数据，避免有状态服务数据丢失。
• 服务依赖：确保应用能正确处理 Pod 离开集群（如注册中心的优雅注销）。

二、StatefulSet 滚动更新

1. 更新策略

在 spec.updateStrategy 中定义：

updateStrategy:
  type: RollingUpdate  # 默认值（另一种是 OnDelete）
  rollingUpdate:
    partition: <number>  # 可选，用于分阶段更新（金丝雀发布）

• RollingUpdate：
  • 按 Pod 顺序（逆序）逐个更新，从最高序号的 Pod 开始。
  • 每个 Pod 更新前需确保其副本已 Running & Ready。
• OnDelete：
  • 仅当手动删除 Pod 时才会触发新版本的创建。

2. 分区更新（金丝雀发布）

• 通过 partition 字段控制更新的范围：
  • 只有序号 ≥ partition 的 Pod 会被更新，其余保留旧版本。
  • 逐步调整 partition 值直至为 0，完成全量更新。

3. 触发更新方式

• 修改 StatefulSet 的 spec.template（如镜像版本、环境变量等）。
• 直接更新 YAML 并 apply，或通过 kubectl patch 命令。

4. 注意事项

• 存储卷不变性：更新不会影响已绑定的 PV/PVC（除非手动修改存储配置）。
• 有序性保证：滚动更新时需确保应用能处理新旧版本共存的情况（如数据库 schema 兼容性）。

三、关键区别（StatefulSet vs Deployment）

四、常用命令

# 查看 StatefulSet 状态
kubectl get sts -o wide

# 查看关联的 Pod 和 PVC
kubectl get pods,pvc -l app=<statefulset-name>

# 强制回滚（通过修改镜像版本）
kubectl rollout undo sts/<name> --to-revision=<revision-number>

[!TIP]

• 扩缩容：注重顺序性和数据持久化，需谨慎处理有状态服务的生命周期。
• 滚动更新：支持精细化控制（如分区更新），适合需要保证服务稳定的场景。
• 设计建议：确保应用能适应 Pod 名称、存储和网络标识的稳定性需求。