有状态容器管理

有状态容器（数据库、缓存）与无状态容器（Web、API）管理差异大，下面介绍方法。

有状态 vs 无状态

对比

维度	无状态	有状态
数据持久化	不需要	必须
水平扩展	简单	复杂
故障恢复	快速	需数据恢复
身份标识	无	有（节点 ID）
示例	Web、API	DB、Redis、Kafka

数据持久化

Volume 配置

YAML

services:
  mysql:
    image: mysql:8.0
    volumes:
      - db-data:/var/lib/mysql  # 持久化数据

volumes:
  db-data:
    driver: local

备份策略

Bash

# 定期备份
docker exec mysql mysqldump -uroot -p123456 --all-databases > backup.sql

# 恢复到新卷
docker volume create db-restored
docker run --rm -v db-restored:/data -v $(pwd):/backup alpine \
  tar xzf /backup/db-data.tar.gz -C /data

数据一致性

主从复制

YAML

# MySQL 主从
services:
  master:
    image: mysql:8.0
    command: >
      --server-id=1
      --log-bin=mysql-bin
      --binlog-format=ROW      

  slave:
    image: mysql:8.0
    command: >
      --server-id=2
      --relay-log=relay-bin      
    depends_on:
      - master

集群模式

YAML

# Redis Cluster
services:
  redis-node1:
    image: redis:7
    command: redis-server --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes.conf

  redis-node2:
    image: redis:7
    command: redis-server --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes.conf

身份标识

StatefulSet (K8s)

YAML

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mysql
spec:
  serviceName: mysql
  replicas: 3
  template:
    spec:
      containers:
        - name: mysql
          image: mysql:8.0
  volumeClaimTemplates:
    - metadata:
        name: data
      spec:
        accessModes: ["ReadWriteOnce"]
        resources:
          requests:
            storage: 10Gi

StatefulSet 保证 Pod 名称有序（mysql-0, mysql-1, mysql-2），每个 Pod 有独立 PVC。

节点 ID

Bash

# 有状态容器需要稳定标识
# MySQL: server-id
# Redis: node-id
# Kafka: broker.id

# 配置固定 ID
docker run -d \
  -e MYSQL_SERVER_ID=1 \
  mysql:8.0

扩缩容

无状态容器

Bash

# 简单扩展
docker compose up -d --scale app=5

# 负载均衡自动分发

有状态容器

Bash

# 复杂扩展（需重新分片）
# MySQL: 添加从节点
# Redis: 重新分配 slot
# Kafka: 重新分配 partition

# 需要手动或工具介入

故障恢复

无状态容器

Bash

# 快速重建
docker compose up -d --force-recreate app

# 无数据丢失

有状态容器

Bash

# 从备份恢复
docker volume create db-restored
# 恢复数据...

# 或从副本同步
# MySQL: CHANGE MASTER TO...
# Redis: REPLICAOF

要点总结

无状态容器易于扩展，有状态容器需要数据持久化和一致性管理
Volume 实现有状态容器数据持久化，删除容器数据不丢失
主从复制和集群模式实现数据高可用
StatefulSet 保证有状态容器身份标识稳定有序
有状态容器扩缩容需要重新分片，比无状态复杂

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