如何在 Kubernetes 环境中搭建 MySQL（四）：使用 StorageClass 挂接 RBD

MySQL + Kubernetes

1. 简介

在系列文章的第三篇中，讲到了如何使用 PV 和 PVC 挂载 RBD 上建立好的块存储镜像，但这还是不足以满足 cloud native 环境下的需求，试想如果部署一个应用，需要申请十个 RBD images，PV 和 PVC 的方式下，就需要先手动在 ceph 集群上部署十个 image，这在实际操作时，是完全不可接受的，就算用 Webhook 机制调用脚本自动执行，也会存在一些问题，比如何时释放 RBD image，而且这样也增加了系统的复杂度，更易出错，所以最好是有 Kubernetes 的原生的解决方案。而 Kubernetes 确实提供这样的解决方案，就是本文要谈到的 StorageClass。

我对 StorageClass 的理解是： 对系统提供的存储能力进行抽象，并使用客户端与存储系统进行交互，来达到动态获取存储能力的目的。也就是说，客户端是要和 StorageClass 配套使用的，用哪种类型的存储，就需要启动对应的客户端，RBD 的客户端叫做 rbd-provisioner。

2. 配置 StorageClass

首先需要获取 ceph 的密钥：

$ ceph auth get-key client.admin | base64
QVFCTnFzMWFuMDNoRGhBQUVrMjlXNlZzYnN6Yk13bWZvVmt0bkE9PQ==

然后创建名为 ceph-secret 的 secret，后面的 StorageClass 会用到。

$ cat ceph-secret.yaml 
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: ceph-secret
type: "kubernetes.io/rbd"
data:
  key: QVFCTnFzMWFuMDNoRGhBQUVrMjlXNlZzYnN6Yk13bWZvVmt0bkE9PQ==

接下来看一下 StorageClass 配置文件的实例：

$ cat storage-class.yaml 
kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: rbd
provisioner: ceph.com/rbd
parameters:
  monitors: 192.168.250.91:6789
  adminId: admin
  adminSecretName: ceph-secret
  adminSecretNamespace: default
  pool: rbd
  userId: admin
  userSecretName: ceph-secret
  fsType: ext4
  imageFormat: "2"
  imageFeatures: "layering"

大部分的内容和 PV 里的配置是一样的，那么就挑几个之前没有介绍过的参数说一下：

• provisioner: 就是之前所说的客户端，官方文档中使用的 provisioner 是默认的 kubernetes.io/rbd，注意要改成 ceph.com/rbd，kubernetes.io/rbd 是无法正常使用的，原因是 kubernetes.io/rbd 会在 kube-controller-manager 镜像中查找 RBD 可执行文件，但默认的 kube-controller-manager 镜像是没有的，需要自己来定制镜像，具体细节可参考该链接：Error creating rbd image: executable file not found in $PATH。改为 "ceph.com/rbd" 后，使用的是外部的 RBD 可执行文件，具体的做法会在下一节中介绍。
• adminId | userId：连接 ceph 的权限，admin 已存在，如果有需要创建其他用户，可以在 Ceph 集群中创建，并赋予对应的权限，简单使用的话，admin 也足够了。
• adminSecretName：Ceph admin 所使用的密钥，复用之前创建的即可。
• adminSecret。namespace：密钥所在的命名空间，默认是 default，如果修改为其他的话，需要修改 ceph-secret.yaml，增加 namespace字段：namespace-name。

创建 StorageClass：

$ kubectl create -f storage-class.yaml
storageclass "rbd" created
$ kubectl get storageclass
NAME      TYPE
rbd       ceph.io/rbd

3. 配置 rbd-provisioner

首先要下载 kubernetes-incubator git 库，RBD 的内容存储在 external-storage/ceph/rbd/deploy/ 目录下。

$ git clone https://github.com/kubernetes-incubator/external-storage.git
$ tree external-storage/ceph/rbd/deploy/
├── README.md
├── non-rbac
│   └── deployment.yaml
└── rbac
    ├── clusterrole.yaml
    ├── clusterrolebinding.yaml
    ├── deployment.yaml
    └── serviceaccount.yaml

分为 RBAC 和 无 RBAC 两种部署方式，RBAC 就是基于角色的权限控制，kubeadm 搭建的 Kubernetes 集群默认开启了 RBAC，所以本文选用 RBAC 方式。external-storage 中提供的方式是部署在 default namespace 中的，如果要部署在其他 namespace 中，需要做对应的修改。

接下来就把 RBD provisioner 启动起来吧：

$ kubectl create -f external-storage/ceph/rbd/deploy/rbac/
clusterrole "rbd-provisioner" created
clusterrolebinding "rbd-provisioner" created
deployment "rbd-provisioner" created
serviceaccount "rbd-provisioner" create

$ kubectl get pod --selector app=rbd-provisioner
NAME                               READY     STATUS    RESTARTS   AGE
rbd-provisioner-6f4f7fcf5f-4gdmj   1/1       Running   0          6m

4. 挂载 StorageClass

一切就绪，接下来就试试能否动态的获取 RBD 存储空间吧。
先创建 PVC，看看 PVC 能否处于 bound 状态。

$ cat dynamic-volume-claim.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysql-dynamic-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: rbd
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi

$ kubectl create -f dynamic-volume-claim.yaml
NAME                 STATUS    VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES         STORAGECLASS    AGE
mysql-dynamic-pvc    Bound     pvc-65ddafb2-6f9d-11e8-b243-d09466144cbf   1Gi        RWO                  rbd             5d

接下来再将该 PVC 挂载到 MySQL 实例上。

apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
  name: mysql
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:5.7
        env:
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: mysql-secret
              key: ROOT_PASSWORD
        ports:
        - containerPort: 3306
          name: mysql
        volumeMounts:
        - name: mysql-persistent-storage
          mountPath: /var/lib/mysql
          subPath: mysql
          readOnly: false
      volumes:
      - name: mysql-persistent-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: mysql-dynamic-pvc

至此完成 RBD 的动态挂载，下一篇文章来谈一谈如何使用 StatefulSet 部署主从同步的 MySQL 集群。

5. 参考资料

• 初试 Kubernetes 动态卷配置使用 RBD 作为 StorageClass
• Kubernetes doc: Storageclass
• Run a Replicated Stateful Application
• Error creating rbd image: executable file not found in $PATH