Introducción

En Kubernetes, los StatefulSets son un recurso que se utiliza para gestionar aplicaciones con estado. A diferencia de los Deployments, que se utilizan para aplicaciones sin estado, los StatefulSets garantizan que los pods se desplieguen y escalen de manera ordenada y predecible. Esto es crucial para aplicaciones que requieren una identidad estable y almacenamiento persistente, como bases de datos y sistemas de mensajería.

Conceptos Clave

Identidad Estable

Nombre del Pod: Cada pod en un StatefulSet tiene un nombre único que se mantiene constante a lo largo de su ciclo de vida.
Orden de Despliegue y Eliminación: Los pods se despliegan y eliminan en un orden específico, garantizando que siempre haya un pod disponible.

Almacenamiento Persistente

Volúmenes Persistentes: Cada pod en un StatefulSet puede tener su propio volumen persistente, que se mantiene incluso si el pod se elimina y se vuelve a crear.

Ejemplo Práctico

Definición de un StatefulSet

A continuación, se muestra un ejemplo de un StatefulSet que despliega una aplicación de base de datos MySQL:

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mysql
spec:
  serviceName: "mysql"
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:5.7
        ports:
        - containerPort: 3306
          name: mysql
        volumeMounts:
        - name: mysql-persistent-storage
          mountPath: /var/lib/mysql
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: mysql-persistent-storage
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

Explicación del Código

apiVersion: Especifica la versión de la API de Kubernetes que se está utilizando.
kind: Define el tipo de recurso, en este caso, StatefulSet.
metadata: Contiene información sobre el StatefulSet, como su nombre.
spec: Define las especificaciones del StatefulSet.
- serviceName: Nombre del servicio que gestiona los pods del StatefulSet.
- replicas: Número de réplicas del pod.
- selector: Selector de etiquetas para identificar los pods gestionados por el StatefulSet.
- template: Plantilla del pod que define cómo se deben crear los pods.
  - metadata: Etiquetas del pod.
  - spec: Especificaciones del contenedor dentro del pod.
    - containers: Lista de contenedores en el pod.
      - name: Nombre del contenedor.
      - image: Imagen del contenedor.
      - ports: Puertos expuestos por el contenedor.
      - volumeMounts: Montajes de volúmenes en el contenedor.
- volumeClaimTemplates: Plantillas de reclamaciones de volúmenes persistentes para los pods.

Ejercicio Práctico

Ejercicio 1: Crear un StatefulSet

Objetivo: Crear un StatefulSet que despliegue una aplicación Redis con 3 réplicas.
Instrucciones:
- Define un StatefulSet en un archivo YAML.
- Utiliza la imagen redis:6.0.
- Configura un volumen persistente de 1Gi para cada pod.

Solución

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: redis
spec:
  serviceName: "redis"
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
    spec:
      containers:
      - name: redis
        image: redis:6.0
        ports:
        - containerPort: 6379
          name: redis
        volumeMounts:
        - name: redis-persistent-storage
          mountPath: /data
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: redis-persistent-storage
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

Ejercicio 2: Escalar un StatefulSet

Objetivo: Escalar el StatefulSet de Redis a 5 réplicas.
Instrucciones:
- Modifica el archivo YAML del StatefulSet para aumentar el número de réplicas a 5.
- Aplica los cambios utilizando kubectl.

Solución

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: redis
spec:
  serviceName: "redis"
  replicas: 5
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
    spec:
      containers:
      - name: redis
        image: redis:6.0
        ports:
        - containerPort: 6379
          name: redis
        volumeMounts:
        - name: redis-persistent-storage
          mountPath: /data
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: redis-persistent-storage
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

Para aplicar los cambios, utiliza el siguiente comando:

kubectl apply -f redis-statefulset.yaml

Resumen

En esta sección, hemos aprendido sobre los StatefulSets en Kubernetes, su importancia para aplicaciones con estado y cómo configurarlos. Hemos visto un ejemplo práctico de un StatefulSet para una base de datos MySQL y hemos realizado ejercicios para crear y escalar un StatefulSet de Redis. Con estos conocimientos, estás preparado para gestionar aplicaciones con estado en Kubernetes de manera efectiva.

StatefulSets

Introducción

Conceptos Clave

Identidad Estable

Almacenamiento Persistente

Ejemplo Práctico

Definición de un StatefulSet

Explicación del Código

Ejercicio Práctico

Ejercicio 1: Crear un StatefulSet

Solución

Ejercicio 2: Escalar un StatefulSet

Solución

Resumen

Curso de Kubernetes

Módulo 1: Introducción a Kubernetes

Módulo 2: Componentes Principales de Kubernetes

Módulo 3: Gestión de Configuración y Secretos

Módulo 4: Redes en Kubernetes

Módulo 5: Almacenamiento en Kubernetes

Módulo 6: Conceptos Avanzados de Kubernetes

Módulo 7: Monitoreo y Registro

Módulo 8: Seguridad en Kubernetes

Módulo 9: Escalado y Rendimiento

Módulo 10: Ecosistema y Herramientas de Kubernetes

Módulo 11: Estudios de Caso y Aplicaciones del Mundo Real

Módulo 12: Preparación para la Certificación de Kubernetes