如何搭建基于Kubernates的Mysql多主机群

1、Persona XtraDB Cluster介绍:

       Persona XtraDB Cluster集群是由HPE公司提出的基于Mysql的多主数据库集群,该集群主要是通过容器的方式实现Mysql集群的部署,并且能够依托Kubernates实现对集群节点的管理。

(1)集群的主要特点

        Persona XtraDB Cluster集群的特点实现的是多主服务器协同工作,能够实现多节点共享和单独提供服务的能力。从而减少了因为master节点宕机造成的数据库运行效率低下或者无法提供服务的问题。根据官方资料,其拓扑结构及其特点如下图所示:

如何搭建基于Kubernates的Mysql多主机群_第1张图片

    依据上图中的拓扑结构和特点,Percona XtraDB Cluster与原有的数据库相比,也存在比较大的优缺点:

如何搭建基于Kubernates的Mysql多主机群_第2张图片

2、PXC的部署过程

       ①创建Cluster服务

       由于PXC(Percona XtraDB Cluster)主要是基于Kubernates进行部署,因此需要在Kubernates环境下创建相应的服务和Pod。当然基于k8s创建服务和Pod等主要是在k8s集群的master节点中完成。首先需要为PXC创建统一的集群服务。在此之前需要下载PXC的镜像,并且部署到自己的镜像服务器上,我们这边采用的私有服务器地址是:10.1.24.90:5000,这个地址在后续创建服务中会用到。我们创建配置脚本文件为:pxc-cluster-service.yaml 。其具体的脚本文件如下图所示:

如何搭建基于Kubernates的Mysql多主机群_第3张图片

如上图所示,我们在k8s中创建了一个名称叫做pxc-cluster的服务,端口号是3306

通过如下命令,执行上述脚本:

$ Kubectl create -f ./pxc-cluster-service.yaml

执行上述脚本以后,提示创建服务成功。通过如下命令,可以查看系统中是否已经启动了相关的服务

$ kubectl get svc --all-namespaces

通过上述命令以后,我们可以查看到如下状态:

如何搭建基于Kubernates的Mysql多主机群_第4张图片      

如上图所示,我们发现刚才创建的cluster服务已经启动。

②创建Cluster的node1节点

       在Kubernates系统中创建完成pxc-cluster服务以后,我们就开始着手创建集群的每个节点了。当然在k8s中创建的服务,自然是通过pod方式实现。因此每次添加新的节点都是通过配置脚本的方式来创建的,并且需要为每一个节点起一个名称。

       特别需要注意的是,创建节点的时候Service和RC需要同时创建,如果仅有Service而无Endpoint的话,后续的SSL过程会失败,那么创建的节点也会自动停止,导致创建的pod停止,会被RC不断的重启。

       因此在创建配置脚本过程中,需要创建两个部分:Service和RC,具体的源代码如下所示:

  • Service部分:
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: pxc-node1
  labels:
    node: pxc-node1
spec:
  ports:
    - port: 3306
      name: mysql
    - port: 4444
      name: state-snapshot-transfer
    - port: 4567
      name: replication-traffic
    - port: 4568
      name: incremental-state-transfer
  selector:
    node: pxc-node1
---
上述部分是配置脚本的Service部分,在k8s集群中创建了一个pxc的节点服务,名称为pxc-node1,端口和pxc-cluster服务统一为3306,数据库名称为mysql,并且创建了另外三个端口:stat-snapshot-transfer(4444)、replication-traffic(4567)、incremental-stat-transfer(4568)
  • RC部分:
---
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: pxc-node1
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        node: pxc-node1
        unit: pxc-cluster
    spec:
      containers:
        - resources:
            limits:
              cpu: 0.3
          image: 10.1.24.90:5000/percona_xtradb_cluster_5_6
          name: pxc-node1
          ports:
            - containerPort: 3306
            - containerPort: 4444
            - containerPort: 4567
            - containerPort: 4568
          env:
            - name: GALERA_CLUSTER
              value: "true"
            - name: WSREP_CLUSTER_ADDRESS
              value: gcomm://
            - name: WSREP_SST_USER
              value: sst
            - name: WSREP_SST_PASSWORD
              value: sst
            - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
              value: root
上述部分是配置脚本的RC部分,在k8s中创建了一个pxc-node的RC,其中副本数为1,可以根据需求修改为其他数字。RC的名称同样是pxc-node1,说明此节点的副本是1个。并且创建Pod所需要的镜像,正如从之前上传的私库镜像服务器上下载镜像文件。而所创建的pod在配置脚本中归属的单元为pxc-cluster集群中。而在创建的环境中也同时创建的mysql的环境变量,包括:root用户和密码,SST用户和密码等等。
     执行如下命令,创建node1的pod:
$ kubectl create -f ./pxc-node1.yaml


执行上述命令以后,执行如下命令,可以查看创建的pod是否启动:

$ kubectl get pods

如何搭建基于Kubernates的Mysql多主机群_第5张图片
通过上图,我们发现在k8s系统中,我们启动的pod有我们刚刚创建好的pod。说明节点创建成功。

通过上述方法,我们可以成功创建node1,node2,node3等等,当然需要修改配置文件的名称以及相关service和RC的名称。

通过这种方法可以组建一个基于Kubernates的mysql集群。

3、验证mysql部署情况

执行如下命令,连接PXC数据库集群。

$ kubectl exec -ti  --mysql-u root -proot -h pxc-cluster

其中POD-ID就是上述查询到的POD的名称。比如本文创建的POD节点有四个,分别是:

  • pxc-node1-rkwj8
  • pxc-node2-a6usw
  • pxc-node3-oky8e
  • pxc-node4-6q6bz
那么选择其中一个pod都可以。
执行上述命令以后,其结果如下图所示:
如何搭建基于Kubernates的Mysql多主机群_第6张图片

说明已经成功连接到mysql数据库中。
执行如下脚本,具体查看一下集群的节点数有几个:
$ mysql> show status like 'wsrep_cluster_size';

执行上述命令后,可以查看到如下图所示:
如何搭建基于Kubernates的Mysql多主机群_第7张图片
如上图所示,具体的集群的节点数有4个,这跟我们之前创建的4个节点吻合。说明我们创建的四个节点成功。
4、备注
如果删除其中一个节点pod,k8s系统都会自动拉起一个节点。但是重新查看mysql中的节点数状态会发现,新拉起的节点并不能够识别。需要将其他创建的节点都删掉重新创建才能正常识别。

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