从零开始的云原生之旅（四）：K8s 工作负载完全指南
终于搞懂 Deployment、StatefulSet、DaemonSet、CronJob 的区别了！
📖 文章目录
- 前言
- 一、为什么需要多种工作负载？
- [1.1 我在 v0.1 遇到的局限](#1.1 我在 v0.1 遇到的局限)
- [1.2 真实场景的多样性](#1.2 真实场景的多样性)
- [二、K8s 的 4 种核心工作负载](#二、K8s 的 4 种核心工作负载)
- [2.1 快速对比](#2.1 快速对比)
- [2.2 选择决策树](#2.2 选择决策树)
- 三、Deployment：无状态应用之王
- [3.1 什么是"无状态"？](#3.1 什么是"无状态"？)
- [3.2 核心特性](#3.2 核心特性)
- [3.3 适用场景](#3.3 适用场景)
- 四、StatefulSet：有状态应用的正确姿势
- [4.1 什么是"有状态"？](#4.1 什么是"有状态"？)
- [4.2 为什么需要 StatefulSet？](#4.2 为什么需要 StatefulSet？)
- [4.3 核心特性](#4.3 核心特性)
- [4.4 与 Deployment 的关键区别](#4.4 与 Deployment 的关键区别)
- 五、DaemonSet：每个节点都要有
- [5.1 什么场景需要？](#5.1 什么场景需要？)
- [5.2 核心特性](#5.2 核心特性)
- [5.3 调度策略](#5.3 调度策略)
- [六、Job 和 CronJob：一次性任务和定时任务](#六、Job 和 CronJob：一次性任务和定时任务)
- [6.1 为什么不用系统 cron？](#6.1 为什么不用系统 cron？)
- [6.2 Job vs CronJob](#6.2 Job vs CronJob)
- [6.3 核心特性](#6.3 核心特性)
- [七、实战对比：部署 Redis 的三种方式](#七、实战对比：部署 Redis 的三种方式)
- [7.1 方式一：用 Deployment（不推荐）](#7.1 方式一：用 Deployment（不推荐）)
- [7.2 方式二：用 StatefulSet（推荐）](#7.2 方式二：用 StatefulSet（推荐）)
- [7.3 对比总结](#7.3 对比总结)
- [八、选择工作负载的 5 个原则](#八、选择工作负载的 5 个原则)
- 结语
前言
大家好，我是一个正在学习云原生的 Go 开发者。
在 v0.1 中，我学会了用 Deployment 部署无状态的 API 服务，感觉很爽：
- ✅ 声明 2 个副本，K8s 自动维护
- ✅ 滚动更新，零停机发布
- ✅ Pod 挂了自动重启
但很快我就遇到问题了：
老板："我们要部署 Redis 做缓存"
我："好，用 Deployment 部署！"
老板："Redis 需要持久化数据，你这样会丢数据！"
我："啊？为啥？"
运维："每个节点都要跑日志采集器"
我："Deployment replicas: 3？"
运维："不是！是每个节点一个，新节点加入也要自动部署"
我："？？？"
产品："每天凌晨 3 点清理过期数据"
我："我写个脚本，crontab 定时执行？"
产品："服务器重启了咋办？而且要在 K8s 集群里执行"
我："......"我意识到：Deployment 不是万能的！
于是我花了一周时间，系统学习了 K8s 的 4 种核心工作负载：
- Deployment - 无状态应用
- StatefulSet - 有状态应用
- DaemonSet - 节点级守护进程
- Job/CronJob - 批处理和定时任务
这篇文章记录我的学习过程，重点不是罗列概念，而是：
- ✅ 为什么需要这么多工作负载？
- ✅ 它们解决什么问题？
- ✅ 实际场景中怎么选？
- ✅ 我踩过的坑！
一、为什么需要多种工作负载？
1.1 我在 v0.1 遇到的局限
v0.1 中，我用 Deployment 部署了一个 Go API：
yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: api-server
spec:
replicas: 2
template:
spec:
containers:
- name: api
image: cloudnative-go-api:v0.1这个方案很适合我的 API，因为：
- API 是无状态的（任何一个 Pod 都能处理请求）
- Pod 可以随意删除重建（不丢数据）
- 横向扩展很简单（加副本就行）
但当我想部署 Redis 时，问题来了：
❌ Redis 需要持久化数据（RDB/AOF 文件）
❌ Deployment 的 Pod 重建后，数据会丢失！
❌ 多个 Redis Pod 之间需要固定的网络标识（主从复制）
❌ Deployment 的 Pod 名称是随机的（api-server-7f8d9c-abcde）我第一反应：挂载 Volume 不就行了？
试了一下：
yaml
spec:
template:
spec:
containers:
- name: redis
image: redis:7.4
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /data
volumes:
- name: data
emptyDir: {} # 临时目录结果：
❌ emptyDir 是临时的，Pod 重建后数据还是丢了
❌ 换成 PV，但多个 Redis Pod 共享同一个 PV 会数据冲突！
❌ 即使每个 Pod 独立 PV，重建后 PV 也对应不上了我陷入了困境：Deployment 真的不适合有状态应用！
1.2 真实场景的多样性
然后我调研了公司其他服务的需求：
| 服务类型 | 需求特点 | Deployment 能搞定吗？ |
|---|---|---|
| API 服务 | 无状态，可随意重启 | ✅ 完美 |
| Redis/MySQL | 有状态，需要持久化数据 | ❌ 数据会丢 |
| 日志采集器 | 每个节点必须有一个 | ❌ 不能保证每个节点 |
| 监控 Agent | 所有节点都要安装 | ❌ 同上 |
| 数据清理任务 | 每天凌晨执行一次 | ❌ 不是常驻服务 |
| 数据导出任务 | 手动触发，跑完就退出 | ❌ 不需要一直运行 |
我明白了：不同的应用模式，需要不同的部署方式！
K8s 提供了 4 种工作负载，就是为了覆盖这些场景：
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ K8s 工作负载全景图 │
├─────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ 📦 Deployment → 无状态应用（API、Web 前端） │
│ 🗄️ StatefulSet → 有状态应用（数据库、缓存） │
│ 🤖 DaemonSet → 节点守护进程（日志、监控） │
│ ⏰ Job/CronJob → 批处理任务（备份、清理） │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────┘接下来，我逐个搞懂它们！
二、K8s 的 4 种核心工作负载
2.1 快速对比（一张表看懂）
| 特性 | Deployment | StatefulSet | DaemonSet | Job/CronJob |
|---|---|---|---|---|
| 用途 | 无状态应用 | 有状态应用 | 节点守护进程 | 批处理任务 |
| Pod 名称 | 随机（name-xxx） |
有序（name-0, name-1） |
随机 | 随机 |
| Pod 启动顺序 | 并行 | 顺序启动（0→1→2） |
并行 | 根据需求 |
| 网络标识 | 不固定 | 固定（name-0.service） |
不固定 | 不固定 |
| 存储 | 共享或临时 | 每个 Pod 独立 PVC | 通常 hostPath |
临时或共享 |
| 副本数 | 手动指定 | 手动指定 | 每个节点一个 | 不适用 |
| 扩缩容 | 随意 | 按序（2→1→0） |
跟随节点 | 不适用 |
| 更新策略 | 滚动更新 | 滚动更新（有序） | 滚动更新 | 重新创建 Job |
| 生命周期 | 长期运行 | 长期运行 | 长期运行 | 运行完退出 |
| 典型场景 | API、Web 前端 | 数据库、消息队列 | 日志采集、监控 | 备份、清理、训练 |
我的理解：
- Deployment：像外卖员，谁接单都行
- StatefulSet：像班级学生，有固定座位和学号
- DaemonSet：像路灯，每个路口都要有一个
- CronJob：像闹钟，时间到了就响一次
2.2 选择决策树
我整理了一个快速决策流程：
开始
↓
需要长期运行吗？
├─ 否 → 【Job/CronJob】
│ ├─ 只跑一次 → Job
│ └─ 定时执行 → CronJob
│
└─ 是 → 需要持久化数据吗？
├─ 否 → 【Deployment】
│ （API、Web、代理等）
│
└─ 是 → 需要固定网络标识吗？
├─ 否 → 【Deployment + PV】
│ （可以接受随机重启）
│
└─ 是 → 每个节点都要运行吗？
├─ 是 → 【DaemonSet】
│ （日志采集、监控 Agent）
│
└─ 否 → 【StatefulSet】
（数据库、缓存、消息队列）实战建议：
- 90% 的无状态服务用 Deployment
- 数据库、缓存用 StatefulSet
- 日志、监控用 DaemonSet
- 定时任务用 CronJob
三、Deployment：无状态应用之王
3.1 什么是"无状态"？
我的通俗理解：
无状态 = 所有 Pod 都是"一样的"
比如外卖系统：
- 客户点餐请求可以被任何配送员接单
- 配送员 A 请假了，配送员 B 顶上
- 客户不关心是谁送的，只要送到就行
对应到 API：
- 任何一个 API Pod 都能处理请求
- Pod 重启后，不影响业务
- 删掉一个 Pod，另一个 Pod 接管流量技术定义：
- Pod 不保存本地状态
- 所有状态保存在外部（数据库、缓存、对象存储）
- Pod 可以随意创建、删除、重启
3.2 核心特性
① 自动维护副本数
yaml
spec:
replicas: 3K8s 会确保始终有 3 个 Pod 运行：
- Pod 挂了？立即创建新的
- 手动删除 Pod？自动补上
- 节点宕机？在其他节点重建 Pod
我的测试：
powershell
# 查看 Pod
kubectl get pods
# NAME READY STATUS RESTARTS AGE
# api-server-7f8d9c-abcde 1/1 Running 0 5m
# api-server-7f8d9c-fghij 1/1 Running 0 5m
# api-server-7f8d9c-klmno 1/1 Running 0 5m
# 删掉一个 Pod
kubectl delete pod api-server-7f8d9c-abcde
# 立即查看，已经创建了新的 Pod
kubectl get pods
# NAME READY STATUS RESTARTS AGE
# api-server-7f8d9c-fghij 1/1 Running 0 6m
# api-server-7f8d9c-klmno 1/1 Running 0 6m
# api-server-7f8d9c-pqrst 1/1 Running 0 3s ← 新创建的太强了！K8s 自动保证 3 个副本！
② 滚动更新（零停机部署）
yaml
spec:
strategy:
type: RollingUpdate
rollingUpdate:
maxUnavailable: 1 # 最多 1 个 Pod 不可用
maxSurge: 1 # 最多多创建 1 个 Pod更新流程：
原有 3 个 Pod（v1.0）：
[Pod-1] [Pod-2] [Pod-3]
更新镜像到 v1.1：
第1步：创建 1 个 v1.1 Pod
[Pod-1 v1.0] [Pod-2 v1.0] [Pod-3 v1.0] [Pod-4 v1.1] ← 多一个
第2步：删除 1 个 v1.0 Pod
[Pod-2 v1.0] [Pod-3 v1.0] [Pod-4 v1.1]
第3步：再创建 1 个 v1.1 Pod
[Pod-2 v1.0] [Pod-3 v1.0] [Pod-4 v1.1] [Pod-5 v1.1]
第4步：删除 1 个 v1.0 Pod
[Pod-3 v1.0] [Pod-4 v1.1] [Pod-5 v1.1]
...依此类推
最终：
[Pod-4 v1.1] [Pod-5 v1.1] [Pod-6 v1.1]好处：
- ✅ 始终有 Pod 在服务
- ✅ 用户无感知
- ✅ 发现问题可以随时回滚
③ 快速扩缩容
bash
# 扩容到 5 个副本
kubectl scale deployment api-server --replicas=5
# 缩容到 1 个副本
kubectl scale deployment api-server --replicas=1
# 自动扩缩容（HPA）
kubectl autoscale deployment api-server --min=2 --max=10 --cpu-percent=803.3 适用场景
✅ 适合 Deployment：
- Web 应用（前端、后端 API）
- 微服务（订单服务、用户服务）
- 无状态中间件（Nginx、API 网关）
- Serverless 函数
❌ 不适合 Deployment：
- 数据库（MySQL、PostgreSQL、MongoDB）
- 缓存（Redis、Memcached）
- 消息队列（Kafka、RabbitMQ）
- 分布式存储（Ceph、MinIO）
为什么不适合？因为这些应用需要：
- 固定的网络标识（主从复制、集群选举）
- 独立的持久化存储（每个实例存不同的数据）
- 有序的启动/停止（主节点先启动，从节点后启动）
这就需要 StatefulSet！
四、StatefulSet：有状态应用的正确姿势
4.1 什么是"有状态"？
我的通俗理解：
有状态 = 每个 Pod 都是"独特的"
比如班级座位：
- 小明坐第 1 排第 2 座
- 小红坐第 2 排第 3 座
- 座位号是固定的，不能随便换
对应到 Redis：
- redis-0 是主节点
- redis-1 是从节点
- redis-0 挂了，不能随便拿个 Pod 顶替，必须是原来的 redis-0技术定义：
- 每个 Pod 有固定的名称（
name-0,name-1,name-2） - 每个 Pod 有固定的网络标识（
name-0.service） - 每个 Pod 有独立的持久化存储（PVC）
- Pod 重建后，名称、标识、存储都不变
4.2 为什么需要 StatefulSet？
我用 Deployment 部署 Redis 时遇到的问题：
❌ 问题 1：Pod 名称不固定
bash
# Deployment 的 Pod 名称是随机的
kubectl get pods
# NAME READY STATUS RESTARTS AGE
# redis-7f8d9c-abcde 1/1 Running 0 1m
# redis-7f8d9c-fghij 1/1 Running 0 1m
# Pod 重启后，名称变了！
# redis-7f8d9c-pqrst 1/1 Running 0 10s为什么这是问题？
假设我配置了 Redis 主从：
redis-7f8d9c-abcde是主节点redis-7f8d9c-fghij是从节点，配置了slaveof redis-7f8d9c-abcde
主节点重启后：
- 名称变成
redis-7f8d9c-pqrst - 从节点还在连接
redis-7f8d9c-abcde（已经不存在了） - 主从复制断了！
❌ 问题 2：存储对应不上
yaml
# Deployment + PV
spec:
template:
spec:
volumes:
- name: data
persistentVolumeClaim:
claimName: redis-pvc # 所有 Pod 共享一个 PVC问题：
- 多个 Redis Pod 写同一个 PV → 数据冲突！
- 给每个 Pod 分配独立 PVC？Pod 重建后对应不上
✅ StatefulSet 的解决方案：
yaml
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: redis
spec:
serviceName: redis-service # 必须指定 Headless Service
replicas: 3
template:
spec:
containers:
- name: redis
image: redis:7.4
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /data
volumeClaimTemplates: # 自动为每个 Pod 创建 PVC
- metadata:
name: data
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
resources:
requests:
storage: 1Gi创建后：
bash
kubectl get pods
# NAME READY STATUS RESTARTS AGE
# redis-0 1/1 Running 0 1m ← 固定名称
# redis-1 1/1 Running 0 1m
# redis-2 1/1 Running 0 1m
kubectl get pvc
# NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES
# data-redis-0 Bound pv-001 1Gi RWO ← 每个 Pod 独立 PVC
# data-redis-1 Bound pv-002 1Gi RWO
# data-redis-2 Bound pv-003 1Gi RWOPod 重启后：
- Pod 名称还是
redis-0 - PVC 还是
data-redis-0 - 数据不丢失！
4.3 核心特性
① 固定的 Pod 名称
Deployment：
redis-7f8d9c-abcde ← 随机后缀
redis-7f8d9c-fghij
redis-7f8d9c-klmno
StatefulSet：
redis-0 ← 从 0 开始递增
redis-1
redis-2规则：
- 名称格式：
$(statefulset-name)-$(ordinal) - Ordinal 从 0 开始
- Pod 删除重建后，名称不变
② 固定的网络标识
StatefulSet 必须配合 Headless Service 使用：
yaml
# Headless Service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: redis-service
spec:
clusterIP: None # 这是关键！
selector:
app: redis
ports:
- port: 6379每个 Pod 有独立的 DNS 记录：
redis-0.redis-service.default.svc.cluster.local
redis-1.redis-service.default.svc.cluster.local
redis-2.redis-service.default.svc.cluster.local好处：
go
// 应用可以直接通过固定域名访问特定 Pod
masterAddr := "redis-0.redis-service:6379" // 永远是主节点
slaveAddr := "redis-1.redis-service:6379" // 永远是从节点③ 独立的持久化存储
volumeClaimTemplates 会自动：
- 为每个 Pod 创建独立的 PVC
- PVC 名称：
$(volumeClaimTemplate-name)-$(pod-name) - Pod 删除后，PVC 不删除（数据保留）
- Pod 重建后，自动绑定原来的 PVC
示例：
yaml
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: data # PVC 名称前缀
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
resources:
requests:
storage: 1Gi生成的 PVC：
data-redis-0 → 绑定到 redis-0
data-redis-1 → 绑定到 redis-1
data-redis-2 → 绑定到 redis-2④ 有序部署和终止
部署顺序：
创建 3 个副本的 StatefulSet：
第1步：创建 redis-0，等待 Running
[redis-0 Creating...]
第2步：redis-0 Ready 后，创建 redis-1
[redis-0 Running] [redis-1 Creating...]
第3步：redis-1 Ready 后，创建 redis-2
[redis-0 Running] [redis-1 Running] [redis-2 Creating...]
完成：
[redis-0 Running] [redis-1 Running] [redis-2 Running]终止顺序（缩容）：
从 3 个副本缩容到 1 个：
第1步：删除 redis-2
[redis-0 Running] [redis-1 Running] [redis-2 Terminating]
第2步：redis-2 删除完成后，删除 redis-1
[redis-0 Running] [redis-1 Terminating]
完成：
[redis-0 Running]为什么要有序？
假设 Redis 主从：
redis-0是主节点redis-1和redis-2是从节点
有序启动：
- 先启动
redis-0（主节点） - 再启动
redis-1、redis-2（从节点连接主节点）
有序停止：
- 先停止
redis-2、redis-1（从节点） - 最后停止
redis-0（主节点）
保证数据不丢失！
4.4 与 Deployment 的关键区别
| 特性 | Deployment | StatefulSet |
|---|---|---|
| Pod 名称 | name-随机 |
name-0, name-1, ... |
| Pod 标识 | 不固定 | 固定（DNS 记录） |
| 存储 | 共享或临时 | 每个 Pod 独立 PVC |
| 启动顺序 | 并行 | 顺序（0→1→2） |
| 停止顺序 | 并行 | 倒序（2→1→0） |
| 扩缩容 | 随意 | 有序 |
| 适用场景 | 无状态应用 | 有状态应用 |
记忆口诀：
Deployment = 随机的、一次性的、可替换的
StatefulSet = 固定的、有序的、不可替换的五、DaemonSet：每个节点都要有
5.1 什么场景需要？
我遇到的需求：
运维："我们要在每个节点上部署日志采集器，收集 /var/log/ 的日志"
我的第一反应：用 Deployment？
yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: log-collector
spec:
replicas: 3 # 假设集群有 3 个节点运维："不对！如果集群扩容到 5 个节点呢？你要手动改 replicas？"
我："对哦！而且 Deployment 不保证每个节点都有一个 Pod！"
bash
# Deployment 可能把 3 个 Pod 都调度到同一个节点
kubectl get pods -o wide
# NAME NODE
# log-collector-xxx node-1
# log-collector-yyy node-1 ← 都在 node-1
# log-collector-zzz node-1这就需要 DaemonSet！
5.2 核心特性
① 每个节点自动运行一个 Pod
yaml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: log-collector
spec:
selector:
matchLabels:
app: log-collector
template:
metadata:
labels:
app: log-collector
spec:
containers:
- name: collector
image: log-collector:v1.0
volumeMounts:
- name: varlog
mountPath: /var/log
readOnly: true
volumes:
- name: varlog
hostPath:
path: /var/log # 挂载宿主机的 /var/log创建后：
bash
kubectl get pods -o wide
# NAME NODE READY STATUS
# log-collector-aaa node-1 1/1 Running
# log-collector-bbb node-2 1/1 Running
# log-collector-ccc node-3 1/1 Running
# 每个节点都有一个 Pod！集群扩容时：
bash
# 新加入一个 node-4
kubectl get nodes
# NAME STATUS AGE
# node-1 Ready 10d
# node-2 Ready 10d
# node-3 Ready 10d
# node-4 Ready 1m ← 新节点
# DaemonSet 自动在 node-4 创建 Pod
kubectl get pods -o wide
# NAME NODE READY STATUS
# log-collector-aaa node-1 1/1 Running
# log-collector-bbb node-2 1/1 Running
# log-collector-ccc node-3 1/1 Running
# log-collector-ddd node-4 1/1 Running ← 自动创建！太智能了！
② 节点下线，Pod 自动清理
bash
# node-2 下线
kubectl drain node-2
# node-2 上的 Pod 自动删除
kubectl get pods -o wide
# NAME NODE READY STATUS
# log-collector-aaa node-1 1/1 Running
# log-collector-ccc node-3 1/1 Running
# log-collector-ddd node-4 1/1 Running③ 访问宿主机资源
DaemonSet 常用 hostPath 访问宿主机资源：
yaml
volumes:
- name: varlog
hostPath:
path: /var/log # 宿主机的 /var/log
- name: docker-sock
hostPath:
path: /var/run/docker.sock # 访问 Docker
- name: sys
hostPath:
path: /sys # 访问系统信息典型场景：
- 日志采集 ：读取
/var/log/ - 监控 Agent ：读取
/proc/、/sys/ - 网络插件：操作宿主机网络
5.3 调度策略
① 默认：在所有节点运行
yaml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: log-collector
spec:
template:
spec:
containers:
- name: collector
image: log-collector:v1.0结果：每个节点都运行一个 Pod
② 通过 nodeSelector 限制节点
yaml
spec:
template:
spec:
nodeSelector:
role: worker # 只在有这个标签的节点运行
containers:
- name: collector
image: log-collector:v1.0给节点打标签：
bash
# 给 node-1 和 node-2 打标签
kubectl label node node-1 role=worker
kubectl label node node-2 role=worker
# 只在 node-1 和 node-2 运行
kubectl get pods -o wide
# NAME NODE READY STATUS
# log-collector-aaa node-1 1/1 Running
# log-collector-bbb node-2 1/1 Running③ 通过 tolerations 在特殊节点运行
K8s 的 Master 节点默认有污点（Taint），不允许 Pod 调度：
bash
kubectl describe node master | Select-String "Taints"
# Taints: node-role.kubernetes.io/control-plane:NoSchedule如果要在 Master 上也运行 DaemonSet：
yaml
spec:
template:
spec:
tolerations:
- key: node-role.kubernetes.io/control-plane
operator: Exists
effect: NoSchedule
containers:
- name: collector
image: log-collector:v1.0现在 Master 上也会运行 Pod！
典型应用场景
| 场景 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
| 日志采集 | 收集每个节点的日志 | Fluentd, Filebeat |
| 监控 Agent | 监控节点性能 | Node Exporter, Datadog Agent |
| 网络插件 | 管理节点网络 | Calico, Flannel |
| 存储插件 | 管理节点存储 | Ceph, GlusterFS |
| 安全扫描 | 节点漏洞扫描 | Falco, Sysdig |
六、Job 和 CronJob：一次性任务和定时任务
6.1 为什么不用系统 cron？
我遇到的需求：
产品："每天凌晨 3 点清理 Redis 的过期键"
我的第一反应：
bash
# 在服务器上配置 crontab
0 3 * * * /usr/local/bin/cleanup-redis.sh产品："不行！"
为什么不行？
❌ 服务器重启后，cron 可能没启动
❌ 任务失败了，没有重试机制
❌ 没有日志，不知道任务有没有执行
❌ K8s 集群里的 Redis，外部脚本连不上（网络隔离）
❌ 多台服务器，每台都要配置 cron？K8s 的 CronJob 解决了这些问题！
6.2 Job vs CronJob
| 特性 | Job | CronJob |
|---|---|---|
| 执行时机 | 立即执行一次 | 定时执行 |
| 适用场景 | 数据迁移、批处理 | 备份、清理、报表 |
| 配置 | 简单 | 需要 cron 表达式 |
| 示例 | 数据导入 | 每天备份数据库 |
简单说：
- Job：跑一次就结束
- CronJob：定时重复跑
6.3 核心特性
Job 示例
yaml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: data-import
spec:
template:
spec:
containers:
- name: importer
image: data-importer:v1.0
command: ["python", "import.py"]
restartPolicy: OnFailure # 失败自动重试执行流程：
bash
# 创建 Job
kubectl apply -f job.yaml
# 查看状态
kubectl get jobs
# NAME COMPLETIONS DURATION AGE
# data-import 0/1 5s 5s
# 完成后
kubectl get jobs
# NAME COMPLETIONS DURATION AGE
# data-import 1/1 30s 35s特点：
- Pod 运行完后，状态是
Completed - Pod 不会自动删除（可以查看日志）
- 失败自动重试（根据
restartPolicy）
CronJob 示例
yaml
apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
name: redis-cleanup
spec:
schedule: "0 3 * * *" # 每天 3:00
jobTemplate:
spec:
template:
spec:
containers:
- name: cleanup
image: redis-cleanup:v1.0
env:
- name: REDIS_HOST
value: "redis-service:6379"
restartPolicy: OnFailureCron 表达式：
┌───────────── 分钟 (0 - 59)
│ ┌───────────── 小时 (0 - 23)
│ │ ┌───────────── 日 (1 - 31)
│ │ │ ┌───────────── 月 (1 - 12)
│ │ │ │ ┌───────────── 星期 (0 - 6) (0 = 周日)
│ │ │ │ │
* * * * *常用示例：
0 3 * * * # 每天 3:00
*/5 * * * * # 每 5 分钟
0 */2 * * * # 每 2 小时
0 0 * * 0 # 每周日 0:00
0 0 1 * * # 每月 1 号 0:00查看执行历史
bash
# 查看 CronJob
kubectl get cronjobs
# NAME SCHEDULE SUSPEND ACTIVE LAST SCHEDULE AGE
# redis-cleanup 0 3 * * * False 0 12h 5d
# 查看历史 Job
kubectl get jobs
# NAME COMPLETIONS DURATION AGE
# redis-cleanup-28345670 1/1 45s 12h
# redis-cleanup-28345680 1/1 42s 36h
# redis-cleanup-28345690 1/1 48s 60h
# 查看 Pod 日志
kubectl logs redis-cleanup-28345670-xxxxx重要配置
yaml
spec:
schedule: "0 3 * * *"
successfulJobsHistoryLimit: 3 # 保留 3 个成功的 Job
failedJobsHistoryLimit: 1 # 保留 1 个失败的 Job
concurrencyPolicy: Forbid # 并发策略并发策略：
Allow：允许并发执行（默认）Forbid：禁止并发，上次未完成则跳过Replace：取消上次任务，启动新任务
我的建议：
- 数据库备份：用
Forbid（避免并发写入） - 数据清理：用
Allow（清理多次也没事） - 报表生成：用
Replace（只要最新的）
七、实战对比：部署 Redis 的三种方式
7.1 方式一：用 Deployment（不推荐）
yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: redis
spec:
replicas: 1
template:
spec:
containers:
- name: redis
image: redis:7.4
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /data
volumes:
- name: data
emptyDir: {} # 临时目录测试：
bash
# 写入数据
kubectl exec -it redis-xxx -- redis-cli SET test-key "hello"
# OK
# 读取数据
kubectl exec -it redis-xxx -- redis-cli GET test-key
# "hello"
# 删除 Pod（模拟重启）
kubectl delete pod redis-xxx
# 等待新 Pod 创建
kubectl get pods
# NAME READY STATUS RESTARTS AGE
# redis-yyy 1/1 Running 0 10s
# 尝试读取数据
kubectl exec -it redis-yyy -- redis-cli GET test-key
# (nil) ← 数据丢了！问题：
- ❌
emptyDir是临时的，Pod 重建后数据丢失 - ❌ 即使用 PV，多副本共享 PV 会数据冲突
7.2 方式二：用 StatefulSet（推荐）
yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: redis-service
spec:
clusterIP: None # Headless Service
selector:
app: redis
ports:
- port: 6379
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: redis
spec:
serviceName: redis-service
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: redis
template:
metadata:
labels:
app: redis
spec:
containers:
- name: redis
image: redis:7.4
ports:
- containerPort: 6379
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /data
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: data
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
resources:
requests:
storage: 1Gi测试：
bash
# 写入数据
kubectl exec -it redis-0 -- redis-cli SET test-key "hello"
# OK
# 读取数据
kubectl exec -it redis-0 -- redis-cli GET test-key
# "hello"
# 删除 Pod
kubectl delete pod redis-0
# 等待重建
kubectl get pods
# NAME READY STATUS RESTARTS AGE
# redis-0 1/1 Running 0 10s ← 名称还是 redis-0
# 读取数据
kubectl exec -it redis-0 -- redis-cli GET test-key
# "hello" ← 数据还在！好处：
- ✅ Pod 名称固定（
redis-0） - ✅ PVC 自动绑定（
data-redis-0） - ✅ 数据持久化
- ✅ 可以配置主从复制
7.3 对比总结
| 特性 | Deployment + emptyDir | Deployment + PV | StatefulSet + PVC |
|---|---|---|---|
| 数据持久化 | ❌ | ⚠️ | ✅ |
| 多副本支持 | ❌ | ❌ | ✅ |
| 固定标识 | ❌ | ❌ | ✅ |
| 主从复制 | ❌ | ❌ | ✅ |
| 生产可用 | ❌ | ❌ | ✅ |
结论：
- 测试环境：可以用
Deployment + emptyDir（快速，不在乎数据） - 开发环境：可以用
Deployment + PV（单副本） - 生产环境：必须用
StatefulSet！
八、选择工作负载的 5 个原则
原则 1：优先考虑应用的状态
无状态应用 → Deployment
有状态应用 → StatefulSet判断标准：
- Pod 重启后，数据能丢吗？
- 能丢 → Deployment
- 不能丢 → StatefulSet
原则 2：考虑部署位置
特定节点 → nodeSelector / nodeAffinity
每个节点 → DaemonSet示例：
- GPU 训练任务 →
nodeSelector: gpu=true - 日志采集 → DaemonSet
原则 3：考虑运行时长
长期运行 → Deployment / StatefulSet / DaemonSet
一次性任务 → Job
定时任务 → CronJob原则 4：考虑网络需求
需要固定 DNS → StatefulSet + Headless Service
负载均衡 → Deployment + Service原则 5：不确定时，先用 Deployment
90% 的应用都是无状态的！
如果不确定，先用 Deployment，遇到问题再考虑：
- 数据丢失？→ StatefulSet
- 需要每个节点？→ DaemonSet
- 定时执行？→ CronJob
结语
这篇文章，我搞懂了：
✅ Deployment：无状态应用的首选
- 随机 Pod 名称
- 快速扩缩容
- 滚动更新
- 适合 API、Web 前端
✅ StatefulSet：有状态应用的必选
- 固定 Pod 名称（
name-0） - 固定网络标识（DNS）
- 独立持久化存储（PVC）
- 适合数据库、缓存
✅ DaemonSet：节点级守护进程
- 每个节点一个 Pod
- 节点扩缩容自动适应
- 可访问宿主机资源
- 适合日志、监控
✅ Job/CronJob：批处理和定时任务
- 运行完自动退出
- 失败自动重试
- 支持定时调度
- 适合备份、清理
最大的收获：
不是所有应用都适合 Deployment！
选择合适的工作负载，就像选择合适的工具：
锤子修不了灯泡，用对工具才能事半功倍！
下一步（v0.2）：
在下一篇文章中，我会实战部署 Redis StatefulSet，包括：
- ✅ 配置 Headless Service
- ✅ 创建 StatefulSet
- ✅ 配置持久化存储
- ✅ 验证数据持久化
- ✅ 我踩过的所有坑！
敬请期待！
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