Welche Nachteile haben Stateful-Anwendungen?

• Skalierungs-Komplexität: Skalierung wird zu einer nicht-trivialen Aufgabe, da der Zustand zwischen den Instanzen der Anwendung gespeichert und synchronisiert werden muss.
• Bereitstellungs- und Verwaltungsaufwand: Das Bereitstellen und Aktualisieren solcher Anwendungen erfordert durchdachte Strategien für die Migration von Daten und Zuständen, um Verluste zu vermeiden.
• Erhöhte Fehlertoleranz: Die Gewährleistung hoher Verfügbarkeit und Fehlertoleranz erfordert zusätzliche Mechanismen für Replikation und Backup von Zuständen, was die Systemkomplexität erhöht.
• Schwierigkeiten bei horizontaler Skalierung: Das Hinzufügen neuer Instanzen zum Cluster erfordert die Übertragung oder Synchronisierung von Daten, was Verzögerungen und Systembelastung verursachen kann.
• Probleme mit Lastenausgleich: Effektives Lastenausgleich ist erschwert durch die Notwendigkeit, Anfragen an die Instanz zu richten, die den benötigten Zustand besitzt.
• Testkomplexität: Das Testen solcher Anwendungen erfordert das Speichern und Wiederherstellen von Zuständen, um Szenarien nachzustellen.

Beispiel:

# Beispiel für die Bereitstellung eines StatefulSet in Kubernetes
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: my-stateful-app
spec:
  serviceName: "my-stateful-service"
  replicas: 3 # Schwer skalierbar ohne durchdachte Strategie
  selector:
    matchLabels:
      app: my-stateful-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-stateful-app
  volumeClaimTemplates: # Erfordert die Speicherung des Zustands auf persistenten Volumes
  - metadata:
      name: data
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

Vergleichstabelle für Stateful- und Stateless-Anwendungen:

Merkmal	Stateful-Anwendungen	Stateless-Anwendungen
Zustand	Speichern den Zustand zwischen Anfragen/Sitzungen	Speichern den Zustand nicht zwischen Anfragen/Sitzungen
Skalierung	Komplex, erfordert Synchronisierung der Zustände	Einfach, Hinzufügen neuer Instanzen
Fehlertoleranz	Erfordert Replikation und Backup der Zustände	Leichter zu erreichen durch das Fehlen von Abhängigkeiten
Bereitstellung	Komplex, erfordert Migration von Daten/Zuständen	Einfach, Instanzen sind austauschbar
Lastenausgleich	Kompliziert durch die Notwendigkeit, nach Zustand zu routen	Einfach, jede Anfrage kann von jedem Knoten bearbeitet werden