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第20章：StatefulSet入門（DB系の扱い方）🧱🗃️

まず“今どき情報”を1行で👇 2026-02-13（日本時間）時点で、Kubernetes の最新は **v1.35.1（2026-02-10）**です。(Kubernetes)（パッチは定期的に出るので、学習中も「小刻みに上げる」意識が大事👍(Kubernetes)）

0. 今日のゴール 🎯✨​

この章を終えると、こういう感覚が身につきます👇

  • 「Deploymentじゃダメで、StatefulSetが必要なケース」が言える🧠
  • “名前が固定” “DNSが固定” “ストレージが固定” の3点セットを体で理解する💪
  • 学習用ミニDB（っぽいもの）を StatefulSet + PVC で動かして、再起動してもデータが残るのを確認できる💾✅

1. StatefulSetって何者？（超ざっくり）🤔🧠​

一言でいうと👇 「名札付きで、引っ越しても住所と倉庫が変わらないPodたち」 を扱う仕組みです🏷️🚚

StatefulSetのPodは、次が“固定”になります：

  1. 名前が固定：web-0, web-1 みたいに“番号付き”で決まる🔢
  2. ネットワークIDが固定：PodごとのDNS名が作れる📮
  3. ストレージが固定：PodごとにPVC（ディスク）が“紐づく”💾

この「固定3点セット」が、DB系（順序や同一性が大事）で効きます🗃️✨ Kubernetes公式も「StatefulSet Podは ordinal + stable network identity + stable storage のアイデンティティを持つ」と説明しています。(Kubernetes)

2. Deployment と StatefulSet の使い分け ⚖️🙂​

  • Deployment：どのPodでも同じ。入れ替えてもOK。スケールも雑に増減OK🍔🍟
  • StatefulSet：**“あのPod（0番）であること”**に意味がある。順序や名前やディスクが大事🧱🗃️

迷ったらこの質問👇

  • 「Podが入れ替わっても平気？」→平気なら Deployment 寄り
  • 「“この子（0番）”じゃないと困る？ それ専用ディスクが要る？」→ StatefulSet 寄り

3. StatefulSetで絶対セットになりがちなやつ 👇🧩​

✅ Headless Service（超重要）📡​

StatefulSetは Headless Service が必要（PodのネットワークIDのため）って公式が明言してます。(Kubernetes) Headless Service は clusterIP: None のやつです🫥

✅ volumeClaimTemplates（PodごとのPVC自動作成）💾​

volumeClaimTemplates を書くと、PodごとにPVCが生えます🌱 このとき 消しても（StatefulSet削除/スケールダウンしても）基本、ボリュームは消えないのが原則です（データ安全重視）。(Kubernetes)

4. ハンズオン：学習用ミニDB（っぽい）を StatefulSet で動かす 🧪🗃️​

ここでは「DBそのもの」じゃなくて、**“データが残る＆Podの名前が固定”**が一発で分かる教材用構成にします🎓✨ （公式チュートリアルでも、作成・削除・スケール・更新の基本をこの流れで学びます👍）(Kubernetes)

4-1. まずストレージの前提チェック（1分）👀💾​

PVCが自動で作られるには、StorageClass が必要なことが多いです🧱 PVCに storageClassName を書かなければ、デフォルトStorageClassが使われます。(Kubernetes)

コマンド（出るのが理想👇）

kubectl get sc
  • default が付いたStorageClassが1つある → だいたいOK🙆‍♂️
  • ない / PVCがずっとPending → 後半の「詰まりポイント」へ🚧

4-2. マニフェストを作る（Headless Service + StatefulSet）🧾✨​

ファイル名例：statefulset-mini.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mini
  labels:
    app: mini
spec:
  clusterIP: None   # ← Headless Service
  selector:
    app: mini
  ports:
    - name: http
      port: 80
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mini
spec:
  serviceName: "mini"          # ← 上のHeadless Service名
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: mini
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mini
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
        - name: web
          image: registry.k8s.io/nginx-slim:0.24
          ports:
            - containerPort: 80
              name: http
          volumeMounts:
            - name: data
              mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
    - metadata:
        name: data
      spec:
        accessModes: ["ReadWriteOnce"]
        resources:
          requests:
            storage: 256Mi

ポイント解説（ここが肝🧠✨）

  • clusterIP: None → PodごとのDNSを作るための土台📮(Kubernetes)

  • volumeClaimTemplates → PodごとにPVCが生える💾(Kubernetes)

  • ReadWriteOnce は学習用の簡単ルート

    • なお公式は本番用途なら ReadWriteOncePod 推奨（状況次第だけど知っておくと強い）(Kubernetes)

適用👇

kubectl apply -f statefulset-mini.yaml

4-3. “固定されてる感”を観察する 👀🔍​

Pod名を見る👇

kubectl get pod -l app=mini

たぶんこうなります👇

  • mini-0
  • mini-1
  • mini-2

PVCも見る👇（Podごとに作られてるはず）

kubectl get pvc -l app=mini

「Podごとに専用ディスクが付いてる」＝StatefulSetっぽさMAX💾✨

4-4. “それぞれ別のデータが残る”を作る 🧪📝​

各Podに「自分専用のHTML」を書き込みます（= ミニDBっぽい）😄

kubectl exec mini-0 -- sh -c 'echo "<h1>mini-0 data</h1>" > /usr/share/nginx/html/index.html'
kubectl exec mini-1 -- sh -c 'echo "<h1>mini-1 data</h1>" > /usr/share/nginx/html/index.html'
kubectl exec mini-2 -- sh -c 'echo "<h1>mini-2 data</h1>" > /usr/share/nginx/html/index.html'

表示確認は、いったん port-forward が簡単です🚪 （1つずつ見て「中身が違う！」を味わう🍽️）

kubectl port-forward pod/mini-0 8080:80

ブラウザで http://localhost:8080 → mini-0 data が出ればOK🎉

同様に mini-1 / mini-2 も確認してみてね🙂

4-5. ここが本番：Podを消しても“同じ名前＆同じデータ”が戻る 😈➡️😇​

Podを1個消します👇

kubectl delete pod mini-1

しばらくして👇

kubectl get pod -l app=mini
  • mini-1 が また作られて戻ってくる（番号が同じ）🏷️
  • さらに mini-1 を port-forward してみると、前に書いたデータが残ってるはず💾✨

これがStatefulSetの「名札＋倉庫」パワーです🧱🗃️ （そして、スケールダウンや削除でボリュームが自動削除されないのが基本、という注意点もここに繋がります⚠️）(Kubernetes)

5. 更新（アップデート）の考え方：StatefulSetは“慎重派”🔄🧠​

StatefulSetのRollingUpdateは、基本 大きい番号→小さい番号の順に、1個ずつ更新します。(Kubernetes) さらに partition を使うと「カナリア（試し更新）」もできます🐤(Kubernetes)

5-1. “カナリア更新”のイメージ 🐤➡️🦅​

例：partition: 2 にすると

  • mini-2 だけ新しい版
  • mini-0 と mini-1 は古い版のまま …みたいな段階更新ができます。(Kubernetes)

5-2. 2026の新しめトピック：maxUnavailable（beta）🆕​

Kubernetes v1.35 では、StatefulSetの更新中に 同時に落ちていいPod数を調整する maxUnavailable が beta として使えます（デフォルト1）。(Kubernetes) ※初心者のうちは「へーそういうのあるんだ」くらいでOK🙆‍♂️

6. “DBをStatefulSetで扱う”ときの設計メモ（超入門）🧠🗒️​

DB系で大事になりがちな観点を、やさしくまとめます👇

  • 順序が大事：起動順・停止順が事故を左右する（StatefulSetは順序の概念を持つ）🧯
  • ストレージが主役：Podよりディスクが偉いことが多い💾👑
  • 消すのが怖い：だからデフォで「スケールダウンしてもボリューム残す」思想🪴(Kubernetes)
  • ネットワークも主役：固定DNSで“特定の子”に話しかけたい📮(Kubernetes)

7. よくある詰まりポイント集 🚧🧰​

7-1. PVCがずっと Pending 😵‍💫​

だいたいこれ👇

  • StorageClassがない
  • デフォルトStorageClassがない
  • 動的プロビジョニングが効いてない

「PVCに storageClassName がないなら、デフォルトStorageClassが使われる」ので、まずそこを確認します👀(Kubernetes)

7-2. “ローカルストレージ系”の2026注意点（さらっと）⚠️🛡️​

開発用のクラスタで使われがちな Rancher Local Path Provisioner に、**CVE-2025-62878（CVSS 10.0）**の脆弱性が出て、v0.0.34で修正されています。(GitHub) 「自分のクラスタがそれ使ってるっぽい」なら、最新版に追従してね🙏（本番は特に）

8. AI（Copilot/Codex）に頼ると爆速になるポイント 🤖⚡​

そのまま投げてOKな“指示文”例👇

  • 「このStatefulSetマニフェスト、初心者が踏みがちな罠を3つ指摘して。理由も」🧠
  • 「DeploymentとStatefulSetの判断基準を、ToDo API + DBの例で説明して」🗂️
  • 「PVCがPendingのとき、kubectlで確認する順番をチェックリスト化して」✅

9. ミニ課題（やると定着🔥）🎒​

  1. replicas: 5 に増やす → mini-3, mini-4 が増えるのを確認👀
  2. mini-4 にだけデータを書いて、mini-4 を消して、戻っても残るか確認💾
  3. Headless Service のDNS名を想像してみる（例：mini-0.mini.default.svc.cluster.local）📮(Kubernetes)

まとめ 🧾✨​

  • StatefulSetは「名前・DNS・ストレージが固定」なPodを扱う仕組み🏷️📮💾(Kubernetes)
  • Headless Service + volumeClaimTemplates がセットになりがち🧩(Kubernetes)
  • スケールダウン/削除しても ボリュームは基本残る（安全優先）🪴(Kubernetes)
  • v1.35では更新の制御（maxUnavailableなど）も進化中🆕(Kubernetes)

次の章（21章）では、外から入れる話（Ingress/Gateway）に行くので、その前に「Statefulな子は特別扱いするんだな〜」って感覚ができてれば完璧です☸️🚪✨