03 — Stateful-приложение

Tutorial 03 — Stateful-приложение

Цель: Развернуть приложение с БД: ConfigMap для конфигурации, Secret для паролей, PVC для данных PostgreSQL. Понять связь ConfigMap → Pod, Secret → Pod, PVC → StatefulSet.

Время: ~40 минут Требования: Пройден Tutorial 02. Minikube запущен.

Шаг 1. Namespace

kubectl create namespace tutorial
kubectl config set-context --current --namespace=tutorial

Шаг 2. ConfigMap (конфигурация)

# configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: app-config
  namespace: tutorial
data:
  APP_ENV: production
  APP_PORT: "3000"
  DB_HOST: postgres
  DB_PORT: "5432"
  DB_NAME: myapp

kubectl apply -f configmap.yaml
 
# Проверить
kubectl get cm app-config
kubectl describe cm app-config

Шаг 3. Secret (секреты)

# Императивно (не попадёт в Git)
kubectl create secret generic db-secret \
  --from-literal=POSTGRES_USER=myapp \
  --from-literal=POSTGRES_PASSWORD=mysecretpass \
  -n tutorial
 
# Проверить (значения закодированы в base64)
kubectl get secret db-secret -o yaml
# echo "bXlzZWNyZXRwYXNz" | base64 -d  → mysecretpass

Шаг 4. PostgreSQL (StatefulSet + PVC)

# postgres.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: postgres
  namespace: tutorial
spec:
  clusterIP: None                    # Headless — обязателен для StatefulSet
  selector:
    app: postgres
  ports:
    - port: 5432
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: postgres
  namespace: tutorial
spec:
  serviceName: postgres
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: postgres
  template:
    metadata:
      labels:
        app: postgres
    spec:
      containers:
        - name: postgres
          image: postgres:16-alpine
          ports:
            - containerPort: 5432
          envFrom:
            - secretRef:
                name: db-secret
          env:
            - name: POSTGRES_DB
              valueFrom:
                configMapKeyRef:
                  name: app-config
                  key: DB_NAME
          resources:
            requests:
              cpu: "100m"
              memory: "256Mi"
            limits:
              cpu: "500m"
              memory: "512Mi"
          volumeMounts:
            - name: data
              mountPath: /var/lib/postgresql/data
              subPath: pgdata
          readinessProbe:
            exec:
              command: ["pg_isready", "-U", "myapp"]
            initialDelaySeconds: 5
            periodSeconds: 5
  volumeClaimTemplates:
    - metadata:
        name: data
      spec:
        accessModes: ["ReadWriteOnce"]
        resources:
          requests:
            storage: 1Gi

kubectl apply -f postgres.yaml
 
# Подождать запуска
kubectl get pods -w
# postgres-0   1/1     Running   0   30s
 
# Проверить PVC (создан автоматически)
kubectl get pvc
# NAME              STATUS   VOLUME    CAPACITY   ACCESS MODES
# data-postgres-0   Bound    pvc-xxx   1Gi        RWO
 
# Подключиться к PostgreSQL
kubectl exec -it postgres-0 -- psql -U myapp
# \l   — список баз
# \q   — выйти

Шаг 5. Приложение (Deployment)

# app.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web
  namespace: tutorial
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:
        - name: app
          image: nginx:alpine
          ports:
            - containerPort: 80
          envFrom:
            - configMapRef:
                name: app-config
          env:
            - name: DB_USER
              valueFrom:
                secretKeyRef:
                  name: db-secret
                  key: POSTGRES_USER
            - name: DB_PASSWORD
              valueFrom:
                secretKeyRef:
                  name: db-secret
                  key: POSTGRES_PASSWORD
          resources:
            requests:
              cpu: "50m"
              memory: "64Mi"
            limits:
              cpu: "200m"
              memory: "128Mi"
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: web-service
  namespace: tutorial
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: web
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30080

kubectl apply -f app.yaml
 
# Проверить что env vars доставлены
kubectl exec deploy/web -- env | grep -E "APP_|DB_"
# APP_ENV=production
# APP_PORT=3000
# DB_HOST=postgres
# DB_USER=myapp
# DB_PASSWORD=mysecretpass
 
# Проверить DNS (приложение → БД)
kubectl exec deploy/web -- nslookup postgres
# Address: 10.244.0.5
 
# Проверить доступ к приложению
minikube service web-service -n tutorial --url

Шаг 6. Проверка персистентности

# Создать таблицу в PostgreSQL
kubectl exec -it postgres-0 -- psql -U myapp -c "CREATE TABLE test (id serial, msg text);"
kubectl exec -it postgres-0 -- psql -U myapp -c "INSERT INTO test (msg) VALUES ('persistent data');"
 
# Удалить pod (StatefulSet пересоздаст его)
kubectl delete pod postgres-0
 
# Подождать пересоздания
kubectl get pods -w
 
# Данные сохранились!
kubectl exec -it postgres-0 -- psql -U myapp -c "SELECT * FROM test;"
# id |      msg
# ----+----------------
#   1 | persistent data

Шаг 7. Очистка

kubectl delete namespace tutorial
# Удалит ВСЁ внутри namespace, включая PVC

Что мы изучили

Концепция	Что увидели
ConfigMap	Конфигурация приложения через envFrom и valueFrom
Secret	Пароли БД, base64 кодирование, secretRef
StatefulSet	Стабильное имя postgres-0, упорядоченный запуск
Headless Service	clusterIP: None — обязателен для StatefulSet
PVC	volumeClaimTemplates — каждый под получает свой диск
Персистентность	Pod удалён → PVC сохраняет данные → новый Pod подхватывает
subPath	subPath: pgdata — избегает lost+found в корне тома

Что дальше

→ 04-ingress-and-tls — Ingress для HTTP-маршрутизации и TLS

Типичные ошибки

Ошибка	Симптом	Решение
Secret в YAML в Git	Утечка паролей	kubectl create secret императивно или Sealed Secrets
Забыли subPath для Postgres	initdb: directory not empty	subPath: pgdata в volumeMounts
ConfigMap обновлён, под не обновился	Старые env vars	kubectl rollout restart deploy/web
StatefulSet без Headless Service	Ошибка создания	Service с clusterIP: None обязателен
kubectl delete namespace удалил PVC	Данные потеряны	PVC в namespace удаляются вместе с ним. Backup!