DaemonSets y StatefulSets en Kubernetes

Ya hemos visto los deployments, pero existen otros objetos similares que nos permiten gestionar múltiples pods de forma automática. En este capítulo vamos a verlos: los DaemonSets y los StatefulSets.

Dentro vídeo: https://youtu.be/zNEKiAy1F6Q

Al igual que los deployments, permiten gestionar pods de forma automática, pero tienen unas características diferentes que los hacen más adecuados para ciertos casos de uso.

Comparemos primero los Deployments con los DaemonSets y StatefulSets:

Característica	Deployments	DaemonSets	StatefulSets
Propósito principal	Gestionar aplicaciones sin estado	Ejecutar pods en todos los nodos	Gestionar aplicaciones con estado
Escalabilidad	Escalado automático y manual	No escalable, un pod por nodo	Escalado manual
Identidad de los pods	No garantiza identidad única	No garantiza identidad única	Garantiza identidad única
Persistencia de datos	No garantiza persistencia	No garantiza persistencia	Garantiza persistencia
Casos de uso comunes	Aplicaciones web, APIs	Agentes de monitoreo, logging	Bases de datos, sistemas distribuidos
Distribución de pods	Basado en el número deseado	Uno por nodo o subconjunto de nodos	Basado en el número deseado
Orden de despliegue	No garantiza orden específico	No garantiza orden específico	Garantiza orden de despliegue

DaemonSets

Los DaemonSets son objetos de Kubernetes que garantizan que un pod se ejecute en todos los nodos de un clúster, o en un subconjunto específico de ellos. Esto es útil para aplicaciones que tienen que ejecutarse en cada nodo, como agentes de monitorización, recolectores de logs o servicios de red.

Si un nodo se añade al clúster, el DaemonSet automáticamente crea un pod en ese nodo. Si un nodo se elimina, el pod asociado también se elimina. Simple y efectivo.

Veamos un ejemplo de un DaemonSet que ejecuta un pod en todos los nodos del clúster:

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: fluentd-elasticsearch
  labels:
    k8s-app: fluentd-logging
spec:
  selector:
    matchLabels:
      name: fluentd-elasticsearch
  template:
    metadata:
      labels:
        name: fluentd-elasticsearch
    spec:
      containers:
      - name: fluentd-elasticsearch
        image: quay.io/fluentd_elasticsearch/fluentd:v2.5.2
        resources:
          limits:
            memory: 200Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 200Mi

Este DaemonSet ejecutará un pod de Fluentd en cada nodo del clúster. Fluentd es un agregador de logs que puede recopilar y enviar logs a diferentes destinos; en este caso podemos suponer que se está utilizando para recopilar los logs de todos los nodos del clúster.

Para aplicar la configuración anterior, usaríamos el siguiente comando:

kubectl apply -f daemonset.yaml

Podríamos consultar el estado del DaemonSet con el comando:

kubectl get daemonset fluentd-elasticsearch

Como veis, todos estos objetos se gestionan de forma similar a los deployments: solo hay que especificar el tipo de objeto después de las instrucciones get, edit, describe o delete.

Podríamos borrar el DaemonSet con el siguiente comando:

kubectl delete daemonset fluentd-elasticsearch

StatefulSets

Los StatefulSets son objetos de Kubernetes que se utilizan para gestionar aplicaciones con estado. A diferencia de los deployments, los StatefulSets garantizan que los pods tengan una identidad única y estable, lo que es esencial para aplicaciones como bases de datos o sistemas distribuidos.

Cada pod recibe un nombre único y predecible (mongo-0, mongo-1, mongo-2...) y un nombre DNS estable que no cambia, aunque el pod se reinicie o se reprograme en otro nodo. Además, cada pod va asociado a su propio volumen persistente, que se mantiene incluso si el pod se elimina.

¿Ya te imaginas por dónde van los tiros? Efectivamente, esto es ideal para bases de datos o sistemas con almacenamiento persistente.

Veamos un ejemplo de un StatefulSet que ejecuta una base de datos MongoDB:

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mongo
spec:
  serviceName: mongo
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: mongo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mongo
    spec:
      containers:
      - name: mongo
        image: mongo
        ports:
        - containerPort: 27017
          name: mongo

Fíjate en el campo serviceName: los StatefulSets necesitan un servicio "headless" asociado, que es el que proporciona a cada pod su nombre DNS estable. Veremos los servicios en detalle en el capítulo de Services.

Este ejemplo estaría incompleto, ya que los volúmenes los veremos en capítulos posteriores (Almacenamiento y volúmenes en Kubernetes), pero sirve para que veas la estructura básica de un StatefulSet.

Para aplicar la configuración anterior, usaríamos el siguiente comando:

kubectl apply -f statefulset.yaml

Y de igual forma que con los anteriores, podríamos utilizar los comandos get, edit, describe o delete para gestionar el StatefulSet:

kubectl <comando> statefulset mongo

Conclusión

Junto con los deployments, ya hemos visto los principales tipos de objetos que nos permiten gestionar pods de forma automática en Kubernetes. En el siguiente capítulo veremos los jobs y cronjobs, que son objetos que nos permiten ejecutar tareas programadas o de forma puntual.

No os preocupéis, porque iremos viendo todos estos objetos en profundidad en los casos prácticos.

---

• Lista de vídeos en Youtube: Curso Kubernetes

Volver al índice