Stateful workload (database, queue, clustered store) लाई स्थिर पहिचान र टिकाउ storage चाहिन्छ — जुन Deployment ले दिँदैन। StatefulSet ले Pod लाई स्थिर नाम र क्रमबद्ध lifecycle दिन्छ; PersistentVolume (PV) र PersistentVolumeClaim (PVC) ले तिनलाई Pod भन्दा बढी टिक्ने storage दिन्छन्।
Deployment Pods are INTERCHANGEABLE: random names (web-7f9-abc), any order, share
nothing per-Pod. That's perfect for stateless apps — but a database replica needs:
→ a STABLE network identity (so peers can find it: db-0, db-1, db-2)
→ its OWN durable disk that survives restarts/rescheduling
→ ORDERED, controlled startup/scaling (bring up db-0 before db-1)
StatefulSet provides exactly these.
Stable NAMES → pod-0, pod-1, pod-2 (ordinal, not random)
Stable DNS → db-0.db.default.svc... via a headless Service
Stable STORAGE → each Pod gets its OWN PVC (db-0 keeps its disk across restarts)
Ordered ops → create/scale up in order 0,1,2…; terminate in reverse
StorageClass → the "how to provision" template (e.g. AWS gp3, fast-ssd)
PVC → a REQUEST for storage ("I need 20Gi, ReadWriteOnce") ← app-facing
PV → the ACTUAL provisioned volume bound to the PVC ← cluster-facing
Dynamic provisioning: a PVC referencing a StorageClass auto-creates a matching PV.
App → PVC → (StorageClass provisions) → PV → real disk (EBS, PD, Ceph, NFS…)
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: db
spec:
serviceName: db # स्थिर DNS का लागि headless Service
replicas: 3
selector:
matchLabels: { app: db }
template:
metadata:
labels: { app: db }
spec:
containers:
- name: db
image: postgres:16
ports: [{ containerPort: 5432 }]
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /var/lib/postgresql/data
volumeClaimTemplates: # प्रत्येक Pod ले यो template बाट आफ्नै PVC/PV पाउँछ
- metadata:
name: data
spec:
accessModes: [ReadWriteOnce]
storageClassName: fast-ssd
resources:
requests: { storage: 20Gi }
# स्थिर प्रति-Pod DNS दिने headless Service (db-0.db, db-1.db, …)
apiVersion: v1
kind: Service
metadata: { name: db }
spec:
clusterIP: None # headless
selector: { app: db }
ports: [{ port: 5432 }]
ReadWriteOnce (RWO) → mounted read-write by ONE node (most block storage: EBS/PD)
ReadOnlyMany (ROX) → read-only by many nodes
ReadWriteMany (RWX) → read-write by many nodes (needs NFS/CephFS/EFS)
⚠ Deleting a StatefulSet does NOT delete its PVCs by default (data is preserved).
⚠ Reclaim policy (Retain/Delete) decides what happens to the PV when the PVC is removed.
⚠ Kubernetes gives identity+storage, but app-level clustering/replication is YOUR job
(often via an Operator, e.g. for Postgres/Kafka).
kubectl get statefulset,pvc,pv
kubectl get pods -l app=db # db-0, db-1, db-2 (stable, ordered)
Stateful workload सही तरिकाले चलाउनु Kubernetes का गाह्रा भागमध्ये एक हो, त्यसैले StatefulSet र persistent storage बुझ्नु वास्तविक production परिणाम भएको senior-स्तरको ज्ञान हो। मुख्य अन्तर्दृष्टि हो Deployment किन कम पर्छन्: तिनका Pod अदलबदली गर्न मिल्ने (random नाम, जुनसुकै क्रम, प्रति-Pod state नभएका) हुन्छन्, जुन stateless service का लागि आदर्श तर स्थिर पहिचान (peer ले db-0, db-1, db-2 लाई DNS मार्फत भेट्न सकून्), आफ्नै टिकाउ disk जुन restart र rescheduling बाट बाँचोस्, र क्रमबद्ध, नियन्त्रित startup तथा scaling चाहिने database र clustered store का लागि गलत हो। StatefulSet ले ठ्याक्कै यी ग्यारेन्टी दिन्छ, र यो storage abstraction सँग जोडिन्छ: PersistentVolumeClaim एप्लिकेसन-सामु storage को अनुरोध हो, PersistentVolume वास्तविक provision गरिएको volume हो, र StorageClass ले dynamic provisioning सक्षम गर्छ — volumeClaimTemplates ले प्रत्येक Pod लाई आफ्नै PVC/PV दिन्छ। सावधानीहरूमा senior इन्जिनियरले आफ्नो योग्यता देखाउँछन्: access mode (RWO बनाम RWX र कुन backend ले समर्थन गर्छ), StatefulSet मेट्दा default मा यसका PVC जोगिन्छन् भन्ने तथ्य, PV को भाग्य निर्धारण गर्ने reclaim policy, र — महत्त्वपूर्ण रूपमा — Kubernetes ले पहिचान र storage दिन्छ तर application-स्तरको replication र clustering तपाईंको जिम्मेवारी रहन्छ, जुन प्रायः Operator लाई सुम्पिन्छ। किनभने डेटा टिकाउपन र सही stateful व्यवहार क्षमाहीन हुन्छन् (गल्तीले डेटा हानि वा split-brain निम्त्याउँछ), StatefulSet, PV/PVC, र तिनका सावधानीमा दक्षता Kubernetes मा database र अन्य stateful सिस्टम भरपर्दो रूपमा चलाउने आधारभूत कुरा हो।
विस्तृत उत्तरसहित IT अन्तर्वार्ता प्रश्नहरूको पुस्तकालय — जुनियरदेखि सिनियरसम्म।
दान गर्नुहोस्