容器编排技术 -- Kubernetes 示例：使用 Stateful Sets 部署 Cassandra

容器编排技术 -- Kubernetes 示例：使用 Stateful Sets 部署 Cassandra

 

• 1 Objectives
• 2 Before you begin
  • 2.1 Minikube 附加安装说明
• 3 创建 Cassandra Headless Service
  • 3.1 验证（可选）
• 4 使用 StatefulSet 创建 Cassandra 环
• 5 验证 Cassandra StatefulSet
• 6 修改 Cassandra StatefulSet
• 7 Cleaning up

本教程展示了如何在 Kubernetes 上开发一个云原生的 Cassandra deployment。在这个实例中，Cassandra 使用了一个自定义的 SeedProvider 来发现新加入集群的节点。

在集群环境中部署类似 Cassandra 的有状态（stateful）应用可能是具有挑战性的。StatefulSets 极大的简化了这个过程。请阅读 StatefulSets 获取更多关于此教程中使用的这个特性的信息。

Cassandra Docker

Pod 使用了来自 Google 容器注册表（container registry） 的 gcr.io/google-samples/cassandra:v12 镜像。这个 docker 镜像基于 debian:jessie 并包含 OpenJDK 8。这个镜像包含了来自 Apache Debian 源的标准 Cassandra 安装。您可以通过环境变量来改变插入到 cassandra.yaml 中的值。

ENV VAR	DEFAULT VALUE
CASSANDRA_CLUSTER_NAME	‘Test Cluster’
CASSANDRA_NUM_TOKENS	32
CASSANDRA_RPC_ADDRESS	0.0.0.0

 

Objectives

• 创建并验证 Cassandra headless Services。
• 使用 StatefulSet 创建 Cassandra 环（Cassandra ring）。
• 验证 StatefulSet。
• 修改 StatefulSet。
• 删除 StatefulSet 和它的 Pod。

Before you begin

为了完成本教程，你应该对 Pod、 Service 和 StatefulSet 有基本的了解。此外，你还应该：

• 安装并配置 kubectl 命令行工具
• 下载 cassandra-service.yaml 和 cassandra-statefulset.yaml
• 有一个支持（这些功能）并正常运行的 Kubernetes 集群

注意： 如果你还没有集群，请查阅 快速入门指南。

Minikube 附加安装说明

小心： Minikube 默认配置 1024MB 内存和 1 CPU，这在本例中将导致资源不足。

为了避免这些错误，请这样运行 minikube：

minikube start --memory 5120 --cpus=4

创建 Cassandra Headless Service

Kubernetes Service 描述了一个执行相同任务的 Pod 集合。

下面的 Service 用于在集群内部的 Cassandra Pod 和客户端之间进行 DNS 查找。

1. 在下载清单文件的文件夹下启动一个终端窗口。
2. 使用 cassandra-service.yaml 文件创建一个 Service，用于追踪所有的 Cassandra StatefulSet 节点。

   kubectl create -f cassandra-service.yaml
   

cassandra/cassandra-service.yaml
apiVersion: v1 kind: Service metadata: labels: app: cassandra name: cassandra spec: clusterIP: None ports: - port: 9042 selector: app: cassandra

验证（可选）

获取 Cassandra Service。

kubectl get svc cassandra

响应应该像这样：

NAME        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
cassandra   None                 9042/TCP   45s

如果返回了任何其它消息，这个 service 就没有被成功创建。请查阅 调试 Services，了解常见问题。

使用 StatefulSet 创建 Cassandra 环

上文中的 StatefulSet 清单文件将创建一个由 3 个 pod 组成的 Cassandra 环。

注意： 本例中的 Minikube 使用默认 provisioner。请根据您使用的云服务商更新下面的 StatefulSet。

1. 如有必要请修改 StatefulSet。
2. 使用 cassandra-statefulset.yaml 文件创建 Cassandra StatefulSet。

   kubectl create -f cassandra-statefulset.yaml
   

cassandra/cassandra-statefulset.yaml

apiVersion: "apps/v1beta1" kind: StatefulSet metadata: name: cassandra spec: serviceName: cassandra replicas: 3 template: metadata: labels: app: cassandra spec: containers: - name: cassandra image: gcr.io/google-samples/cassandra:v12 imagePullPolicy: Always ports: - containerPort: 7000 name: intra-node - containerPort: 7001 name: tls-intra-node - containerPort: 7199 name: jmx - containerPort: 9042 name: cql resources: limits: cpu: "500m" memory: 1Gi requests: cpu: "500m" memory: 1Gi securityContext: capabilities: add: - IPC_LOCK lifecycle: preStop: exec: command: ["/bin/sh", "-c", "PID=$(pidof java) && kill $PID && while ps -p $PID > /dev/null; do sleep 1; done"] env: - name: MAX_HEAP_SIZE value: 512M - name: HEAP_NEWSIZE value: 100M - name: CASSANDRA_SEEDS value: "cassandra-0.cassandra.default.svc.cluster.local" - name: CASSANDRA_CLUSTER_NAME value: "K8Demo" - name: CASSANDRA_DC value: "DC1-K8Demo" - name: CASSANDRA_RACK value: "Rack1-K8Demo" - name: CASSANDRA_AUTO_BOOTSTRAP value: "false" - name: POD_IP valueFrom: fieldRef: fieldPath: status.podIP readinessProbe: exec: command: - /bin/bash - -c - /ready-probe.sh initialDelaySeconds: 15 timeoutSeconds: 5 # These volume mounts are persistent. They are like inline claims, # but not exactly because the names need to match exactly one of # the stateful pod volumes. volumeMounts: - name: cassandra-data mountPath: /cassandra_data # These are converted to volume claims by the controller # and mounted at the paths mentioned above. # do not use these in production until ssd GCEPersistentDisk or other ssd pd volumeClaimTemplates: - metadata: name: cassandra-data annotations: volume.beta.kubernetes.io/storage-class: fast spec: accessModes: [ "ReadWriteOnce" ] resources: requests: storage: 1Gi --- kind: StorageClass apiVersion: storage.k8s.io/v1beta1 metadata: name: fast provisioner: k8s.io/minikube-hostpath parameters: type: pd-ssd

验证 Cassandra StatefulSet

1. 获取 Cassandra StatefulSet：

   kubectl get statefulset cassandra
   

   响应应该是

   NAME        DESIRED   CURRENT   AGE
   cassandra   3         0         13s
   

   StatefulSet 资源顺序的部署 pod。

2. 获取 pod， 查看顺序创建的状态：

   kubectl get pods -l="app=cassandra"
   

   响应应该像是

   NAME          READY     STATUS              RESTARTS   AGE
   cassandra-0   1/1       Running             0          1m
   cassandra-1   0/1       ContainerCreating   0          8s
   

   注意： 部署全部三个 pod 可能需要 10 分钟时间。

   一旦所有 pod 都已经部署，相同的命令将返回：

   NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE
   cassandra-0   1/1       Running   0          10m
   cassandra-1   1/1       Running   0          9m
   cassandra-2   1/1       Running   0          8m
   

3. 运行 Cassandra nodetool 工具，显示环的状态。

   kubectl exec cassandra-0 -- nodetool status
   

   响应为：

   Datacenter: DC1-K8Demo
   ======================
   Status=Up/Down
   |/ State=Normal/Leaving/Joining/Moving
   --  Address     Load       Tokens       Owns (effective)  Host ID                               Rack
   UN  172.17.0.5  83.57 KiB  32           74.0%             e2dd09e6-d9d3-477e-96c5-45094c08db0f  Rack1-K8Demo
   UN  172.17.0.4  101.04 KiB  32           58.8%             f89d6835-3a42-4419-92b3-0e62cae1479c  Rack1-K8Demo
   UN  172.17.0.6  84.74 KiB  32           67.1%             a6a1e8c2-3dc5-4417-b1a0-26507af2aaad  Rack1-K8Demo
   

修改 Cassandra StatefulSet

使用 kubectl edit修改 Cassandra StatefulSet 的大小。

1. 运行下面的命令：

   kubectl edit statefulset cassandra
   

   这个命令将在终端中打开一个编辑器。您需要修改 replicas 字段一行。

   注意： 以下示例是 StatefulSet 文件的摘录。

    # Please edit the object below. Lines beginning with a '#' will be ignored,
    # and an empty file will abort the edit. If an error occurs while saving this file will be
    # reopened with the relevant failures.
    #
    apiVersion: apps/v1beta1
    kind: StatefulSet
    metadata:
     creationTimestamp: 2016-08-13T18:40:58Z
     generation: 1
     labels:
       app: cassandra
     name: cassandra
     namespace: default
     resourceVersion: "323"
     selfLink: /apis/apps/v1beta1/namespaces/default/statefulsets/cassandra
     uid: 7a219483-6185-11e6-a910-42010a8a0fc0
    spec:
     replicas: 3
   

2. 修改副本数量为 4 并保存清单文件。

   这个 StatefulSet 现在包含 4 个 pod。

3. 获取 Cassandra StatefulSet 来进行验证：

   kubectl get statefulset cassandra
   

   响应应该为：

   NAME        DESIRED   CURRENT   AGE
   cassandra   4         4         36m
   

Cleaning up

删除或缩容 StatefulSet 不会删除与其相关联的 volume。这优先保证了安全性：您的数据比其它所有自动清理的 StatefulSet 资源都更宝贵。

警告： 取决于 storage class 和回收策略（reclaim policy），删除 Persistent Volume Claims 可能导致关联的 volume 也被删除。绝对不要假设在 volume claim 被删除后还能访问数据。

1. 运行下面的命令，删除 StatefulSet 中所有能内容：

   grace=$(kubectl get po cassandra-0 -o=jsonpath='{.spec.terminationGracePeriodSeconds}') \
     && kubectl delete statefulset -l app=cassandra \
     && echo "Sleeping $grace" \
     && sleep $grace \
     && kubectl delete pvc -l app=cassandra
   

2. 运行下面的命令，删除 Cassandra Service。

   kubectl delete service -l app=cassandra
   

本文由xiaosuiba翻译，点击查看原文链接