daemonset statefulset 違いを徹底解説！初心者向けKubernetes入門

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導入：daemonset と statefulset の基礎知識と違いの全体像

Kubernetes にはさまざまなリソースがありますが DaemonSet と StatefulSet はとくに“役割の本質”が違います。
簡単に言うと DaemonSet は「クラスタ内の全ノードや特定ノードごとに1つずつポッドを常駐させる仕組み」、一方で StatefulSet は「Stateful なアプリケーションを安定的に起動・停止させ、各ポッドに恒常的な識別子とストレージを与える仕組み」です。
この2つは目的と挙動が異なるため、使い分けが重要になります。
この記事では 違いのポイントを整理し、実運用での適切な使い分け方を噛み砕いて解説します。

まずは全体像を押さえましょう。DaemonSet は「ノード主義の運用」を前提に設計されており、ノードが追加・削除されてもそのポッドの数がノード数と連動します。これに対して StatefulSet は「状態を持つサービス」を前提に、ポッドの起動順序・識別名・再起動挙動・永続ストレージの紐付けを厳密に管理します。
この違いを理解すると、なぜあるケースでは DaemonSet が適し、別のケースでは StatefulSet が適するのかが自然と見えてきます。

本稿では、基本の差異を押さえたうえで、実際の運用場面での使い分けポイントを段階的に紹介します。
読み進めれば、初心者でも Kubernetes の構成管理の感覚がつかみやすくなるでしょう。
それぞれの特徴を強調するために、重要な点は 太字 で示します。
なお、最終的には実際の要件に応じて組み合わせるケースも多い点を念頭に置いてください。

この導入部だけでも、大枠の考え方はつかめます。
次セクションでは「基本の違い」をざっくりと把握していきましょう。
→ 後述のセクションへ進むと、実務での使い分けの判断基準がより具体的になります。

基本の違いをざっくり把握

まずは 2つのリソースの根本的な差を頭の中に置いてください。DaemonSet は「ノード単位でのポッドの配置を保証する」仕組みです。新しいノードがクラスタに追加されると、DaemonSet は自動的にそのノードにもポッドを作成します。つまり、クラスタ全体の監視・機能提供を、ノードが増えるほど広くカバーするイメージです。対して StatefulSet は「状態をもつアプリケーションを安定して動かすこと」に特化しています。各ポッドには恒久的な名前と順序が割り当てられ、ストレージが連携して動く設計になっています。
この違いは更新の仕組みやストレージの扱い、スケーリングの挙動に直接影響します。

具体的には、DaemonSet は基本的に「同じポッドの複製をノードごとに配置」であり、ストレージを固定的に持たせることは必須ではありません。状態を持つアプリケーションであれば StatefulSet のほうが適しています。さらに言えば、DaemonSet はノードの故障時の復旧が比較的シンプルで、全ノードへ等しく機能を提供する運用に向いています。一方 StatefulSet は「起動順序の制御」「個々のポッドの識別子の固定」「永続ストレージの結びつき」といった点が重要です。
このセクションで挙げたポイントを頭に置いておくと、次の具体的な使い分けの話が理解しやすくなります。

実務での使い分けを考える際には、要件定義の初期段階で「このアプリは状態を持つのか」「ノードの追加・削除が頻繁に起こる環境か」「ストレージはどのように扱うべきか」を整理するのがコツです。
この整理を通じて、DaemonSet を選ぶべきか StatefulSet を選ぶべきかの判断が自然と見えてきます。
最終的には、運用ポリシー・CI/CDの設計・バックアップ要件・リスク許容度などを総合的に考慮して、最適なソリューションを選択することが大切です。

ここまでで基本のイメージはつかめたはずです。次のセクションでは、より実践的な観点から「使い分けポイント」を具体的に掘り下げていきます。
実務での判断材料として活用してください。

実務での使い分けポイント

実務では要件に応じて DaemonSet と StatefulSet を使い分けます。以下のポイントを押さえると、設計時の誤りを減らせます。まず第一に ポッドの状態管理の要否です。状態を持たないサービス（例えばログ収集エージェントや監視エージェントの一部など）は DaemonSet が自然な選択肢になります。これらはノードごとに同一の機能を提供することが目的であり、ストレージとの結びつきは必須ではありません。次に ユニークな識別子とストレージの必要性です。データベースやセッション情報を扱うアプリケーションなど、ポッドごとに固有のアイデンティティと永続的ストレージを結びつける必要がある場合は StatefulSet が適しています。StatefulSet は各ポッドに固定の名前が割り当てられ、ノードの再起動やスケール操作後も同じ識別子とストレージが維持されます。これにより、障害後のリカバリやデータ整合性の確保が容易になります。

もう少し具体的な運用の観点を挙げると、スケーリングの挙動にも違いがあります。DaemonSet はノード数に応じてポッド数を増減しますが、ポッド自体のスケーリングは基本的にノードの追加・削除と連動します。対して StatefulSet は「順序を守って起動・停止」を行い、ポッドのスケールアップ・ダウンもこの順序性を崩さない形で実施します。
この点は、ミドルウェアの構成やデータベースクラスターの構築時に特に重要です。データの整合性と可用性を重視する場合は StatefulSet の採用を検討してください。

また、更新戦略にも差があります。DaemonSet は更新の際に一度に全ノードのポッドを新しいイメージに置き換えることが多く、ダウンタイムを最小化する工夫が必要です。StatefulSet は個々のポッドの順序と整合性を保ちながら慎重に更新を進める設計が一般的で、データベースや分散ストレージを扱うケースで有利です。
要件に応じて、更新のロールバック手順やバックアップ戦略も見直すことをおすすめします。

最後に、実務での使い分けを決める際には以下の要点をメモしておくと良いでしょう。
1) アプリが状態を持つかどうか 2) 永続ストレージの必要性と結びつけ方 3) ノードの追加・削除の頻度 4) 更新時のダウンタイム許容度とバックアップ要件 5) 運用チームの得意領域 これらを組み合わせて判断することで、現場の要件に最も適した構成を選択できます。

このセクションの要点を踏まえつつ、実際の構成設計を行えば、トラブルシューティング時にも原因の特定がしやすくなります。次のセクションでは、スケーリングと更新・ストレージ・ネットワークの扱いをさらに詳しく比較します。

スケーリングと更新

スケーリングの観点では DaemonSet はノード数に応じて自動的にポッド数が拡張されます。新規ノードが追加されれば、そのノード上に自動的にポッドが起動します。これによって、クラスタ全体の機能提供範囲を広げることが容易です。ただし、ポッドのアップデートはノード単位で実施されるため、更新時の挙動は設計次第で変わります。StatefulSet の場合は、起動順序と停止順序を厳格に守ることでデータの整合性を保ちます。これは特にデータベース群やStatefulなアプリケーションの更新時に重要です。更新戦略は「OnDelete」や「RollingUpdate」などの選択肢があり、運用方針に合わせて選択します。StatefulSet では、各ポッドの識別子が固定されているため、長期的なデータの整合性を保つうえで安心感があります。
一方 DaemonSet は、監視エージェントやログ収集など、全ノードに対して均一な機能提供を目的とするケースで強力です。更新時には段階的に適用する方法を選ぶとダウンタイムを抑えられます。

結局のところ、スケーリングと更新の設計はアプリの性質と運用の方針次第です。状態を持つアプリは StatefulSet、ノード単位の機能提供を重視する場合は DaemonSet、という理解を基点に検討を進めるとよいでしょう。

まとめと選択のヒント

この記事の要点をもう一度整理します。
最初の大きな分岐点は アプリが状態を持つかどうか、そして データストレージの扱いがどうなるかです。状態を持つアプリには StatefulSet が適しており、ノード全体で同一の機能を提供するケースには DaemonSet が適しています。
実務ではこの2択を組み合わせる場面も多く、例えば監視エージェントを DaemonSet で配置しつつ、データベースバックアップ用のワーカを StatefulSet で運用する、といった設計も現実的です。
運用を安定させるには、バックアップ戦略・リストレージの設計・更新時のロールバック手順を事前に決めておくことが重要です。
最後に、要件定義の段階で「どの程度の可用性が必要か」「どの程度の停止時間が許されるか」を明確にすることが、失敗を減らす最短ルートです。

ピックアップ解説

友だちとカフェでStatefulSetの話をしていて、友だちが『名前が固定されるってどういうこと？』と聞いてきた。私はこう答えた。StatefulSetのポッドには固定の識別子と永続ストレージが結びつくから、起動順序が保証され、再起動してもデータが失われにくい。つまり『座席番号のある教室』みたいなものだ。授業中に席替えが起きても、同じ席番号を使い続けられる。これがデータベースや状態を持つアプリにはなかなか頼もしい。逆にDaemonSetは『全員に同じ任務を割り当てる補佐役』のようなもの。ノードが増えれば新しい補佐役が増え、全ノードで均等に機能を提供する。要は“状態を管理する力”と“ノード全体をカバーする力”のバランスが違うだけ。そんな二択を、実務の要件に合わせて使い分けるのがKubernetesの現場の知恵だと感じる。

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