Otras Cargas de Trabajo: StatefulSets, DaemonSets, Jobs

Resumen de una línea

Más allá de Deployments: StatefulSets para DBs con identidad (MySQL cluster), DaemonSets para nodo-por-nodo (logging), Jobs para tareas únicas.

Información

• Fuente: Curso Kubernetes - Módulo 9
• URL GitHub: https://github.com/iesgn/curso_kubernetes_cep/tree/main/modulo9

El Problema: ¿Deployment para Todo?

Deployment asume:

• ✅ Pods intercambiables
• ✅ Sin estado
• ✅ Stateless (web, API)

Casos que NO funcionan bien:

• ❌ Bases de datos con identidad (MySQL, PostgreSQL)
• ❌ Cache distribuido con estado (Redis, etcd)
• ❌ Un agente por nodo (logging, monitoring)
• ❌ Tareas que corren once (backup, cron)

Soluciones: StatefulSet, DaemonSet, Job, CronJob

StatefulSet: Aplicaciones con Estado

Definición

StatefulSet mantiene identidad estable para Pods con estado:

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mysql-cluster
spec:
  serviceName: mysql
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:5.7
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /var/lib/mysql
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 10Gi

Características

Deployment:         StatefulSet:
- Pod-0            - mysql-0 (identidad)
- Pod-1            - mysql-1 (identidad)
- Pod-2            - mysql-2 (identidad)

Crean/destroyen      Crean/destroyen
en cualquier orden   secuencialmente
No importa identidad Importa identidad

Casos de Uso

• MySQL cluster (replicación)
• PostgreSQL HA
• MongoDB replica set
• Redis cluster
• Kafka brokers

DaemonSet: Un Pod por Nodo

Definición

DaemonSet ejecuta un Pod en cada nodo del clúster:

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: log-collector
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: logs
  template:
    metadata:
      labels:
        app: logs
    spec:
      containers:
      - name: fluent-bit
        image: fluent/fluent-bit:latest
        volumeMounts:
        - name: logs
          mountPath: /var/log
      volumes:
      - name: logs
        hostPath:
          path: /var/log

Automáticamente

Nodos: 3
DaemonSet: log-collector
Resultado: 3 Pods ejecutándose (uno por nodo)

Nodo nuevo se añade: Automáticamente crea Pod
Nodo se elimina: Automáticamente elimina Pod

Casos de Uso

• Log collectors (Fluentd, Filebeat)
• Monitoring agents (Prometheus Node Exporter)
• Network plugins (Calico, Weave)
• Device plugins (GPU drivers)
• Security agents (Falco)

Job: Tarea que Corre Una Vez

Definición

Job ejecuta una tarea hasta completarla:

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: backup-db
spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: backup
        image: mysql-backup:latest
        command: ["./backup.sh"]
      restartPolicy: Never
  backoffLimit: 3  # Reintentos

Ciclo de Vida

Creado → Ejecutando → Completado
                   ↓
              Error? → Reintentar
                   ↓
           backoffLimit? → Fallar

Pod NO se elimina automáticamente

Operaciones

# Crear Job
kubectl apply -f job.yaml
 
# Ver Jobs
kubectl get jobs
 
# Ver Pods del Job
kubectl get pods -l job-name=backup-db
 
# Ver logs
kubectl logs -l job-name=backup-db
 
# Eliminar Job (elimina Pods)
kubectl delete job backup-db

Casos de Uso

• Backups de BD
• Procesamiento de datos
• Migraciones
• Limpieza de datos

CronJob: Job Periódico

Definición

CronJob ejecuta un Job según horario (cron):

apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
  name: daily-backup
spec:
  schedule: "0 2 * * *"  # Cron: 02:00 todos los días
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: backup
            image: mysql-backup:latest
            command: ["./backup.sh"]
          restartPolicy: OnFailure

Sintaxis Cron

┌───────────── minute (0 - 59)
│ ┌───────────── hour (0 - 23)
│ │ ┌───────────── day of month (1 - 31)
│ │ │ ┌───────────── month (1 - 12)
│ │ │ │ ┌───────────── day of week (0 - 6) (Sunday to Saturday)
│ │ │ │ │
│ │ │ │ │
* * * * *

Ejemplos:
0 2 * * *     → Todos los días a las 02:00
0 */4 * * *   → Cada 4 horas
0 0 * * 0     → Cada domingo a medianoche
0 9 1 * *     → El 1º de cada mes a las 09:00

Operaciones

# Crear CronJob
kubectl apply -f cronjob.yaml
 
# Ver CronJobs
kubectl get cronjobs
 
# Ver Jobs generados
kubectl get jobs -l cronjob-name=daily-backup
 
# Modificar cronograma
kubectl edit cronjob daily-backup
 
# Ejecutar manualmente
kubectl create job manual-backup --from=cronjob/daily-backup

Comparativa: Cuándo Usar Cada Uno

Tipo Identidad Per Nodo Cron Uso

Deployment ❌ ❌ ❌ Aplicaciones stateless (web) StatefulSet ✅ ❌ ❌ Bases de datos, cache (estado) DaemonSet ❌ ✅ ❌ Logging, monitoring, network Job ❌ ❌ ❌ Tareas únicas (backup, migrate) CronJob ❌ ❌ ✅ Tareas periódicas (cron)

Relaciones

Conecta con

• Deployments: Ciclo de Vida Completo — Alternativa para otros casos
• Almacenamiento en Kubernetes — StatefulSets necesitan storage

Parte de

• Cargas de trabajo de Kubernetes — Todas las cargas de trabajo

Flujo de Aprendizaje

Deployments (aplicaciones normales)
   ↓
StatefulSets (estado + identidad)
DaemonSets (por nodo)
Jobs (tareas únicas)
CronJobs (tareas periódicas) ← Estás aquí

Fuentes

• Curso Kubernetes - Módulo 9 (GitHub)
• Kubernetes StatefulSets
• Kubernetes DaemonSets
• Kubernetes Jobs
• Kubernetes CronJobs