应用上云-在kubernetes中部署MySQL
在kubernetes中部署MySQL。
目录
使用Deployment部署MySQL
创建pvc
创建msyql-pod
创建service
登录mysql
讨论一下为什么要用StatefulSet部署MySQL
使用StatefulSet部署MySQL
在kubernetes中部署mysql除了需要部署mysql-pod，还要给mysql-pod创建一个pvc来持久化存储数据库的数据，以及一个service来暴露mysql服务的端口。因此本次部署共分以下三个步骤：
1、创建一个PVC，用于持久化mysql数据，即存储mysql数据
2、创建一个pod,pod中运行mysql容器
3、创建一个service用来暴露mysql的3306端口
使用Deployment部署MySQL
创建pvc
创建一个PVC，用于持久化mysql数据，即存储mysql数据 。
#这里采用动态pv/pvc,已创建名为rook-ceph-block的ceph块存储StorageClasses
vim pvc-mysql-01.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: pvc-mysql-01
spec:
storageClassName: rook-ceph-block
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 10Gi
#命令解释：
apiVersion: v1
#定义资源类型为pvc
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: pvc-mysql-01
spec:
#指定存储类的名称，即由那个存储类来自动创建和绑定对应的pv
storageClassName: rook-ceph-block
#设置用户对存储资源的访问权限，块存储仅支持ReadWriteOnce
accessModes:
- ReadWriteOnce
#描述对存储资源的请求，这里申请10G大小的存储空间
resources:
requests:
storage: 10Gi
#访问模式（accessModes）
用于描述用户应用对存储资源的访问权限，访问权限包括下面几种方式：
ReadWriteOnce（RWO）：读写权限，但是只能被单个节点挂载（块存储不能共享只能被单个节点挂载）
ReadOnlyMany（ROX）： 只读权限，可以被多个节点挂载
ReadWriteMany（RWX）：读写权限，可以被多个节点挂载创建msyql-pod
生产环境中通常采用StatefulSet pod控制器来部署mysql数据库，达到一主多从的效果，本次测试部署单节点数据库，不需要主从，故采用deployment的方式创建mysql pod 。
vim mysql-01.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: mysql-01
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: mysql
strategy:
type: Recreate
template:
metadata:
labels:
app: mysql
spec:
containers:
- image: mysql:5.6
name: mysql
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: 1qaz@wsx
ports:
- containerPort: 3306
name: mysql
volumeMounts:
- name: mysql-volume
mountPath: /var/lib/mysql
volumes:
- name: mysql-volume
persistentVolumeClaim:
claimName: pvc-mysql-01
命令解释：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: mysql-01
spec:
selector:
matchLabels:
app: mysql
#设置pod更新策略为recreate
strategy:
type: Recreate
template:
metadata:
labels:
app: mysql
spec:
containers:
- image: mysql:5.6
name: mysql
#设置容器的环境变量，这里是指定mysql的root密码为1qaz@wsx
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: 1qaz@wsx
ports:
- containerPort: 3306
name: mysql
#自定义一个volume,并挂载到/var/lib/mysql目录下
volumeMounts:
- name: mysql-volume
mountPath: /var/lib/mysql
#设置volume的参数，这里使用名为mysql-pvc-01的pvc去请求pv来填充mysql-volume
volumes:
- name: mysql-volume
persistentVolumeClaim:
claimName: pvc-mysql-01创建service
创建一个service用来向集群外暴露mysql的3306端口。
vim svc-mysql-01.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: svc-mysql-01
spec:
selector:
app: mysql
type: NodePort
ports:
- port: 3306
targetPort: 3306
nodePort: 30001登录mysql
部署完成后如何登录mysql？
[root@master ~]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
mysql-01-6c49f78548-z6hkl 1/1 Running 0 17h 10.122.104.61 node2
[root@master ~]# kubectl get svc -o wide
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
svc-mysql-01 NodePort 10.10.3.110 3306:30001/TCP 17h app=mysql
pod内：
#推荐：mysql -uroot -p1qaz@wsx
# mysql -h 10.122.104.61 -uroot -p1qaz@wsx
# mysql -h 172.31.246.31 -P 30001 -uroot -p1qaz@wsx
集群内：
#推荐：mysql -h 10.10.3.110 -uroot -p1qaz@wsx
# mysql -h 10.122.104.61 -uroot -p1qaz@wsx
# mysql -h 172.31.246.31 -P 30001 -uroot -p1qaz@wsx
集群外：
# mysql -h 172.31.246.31 -P 30001 -uroot -p1qaz@wsx
总结：
在pod内：直接使用账号密码即可；即：mysql -uroot -p1qaz@wsx
在集群内：可以指定主机IP为service-IP，pod-ip,以及node-ip,这里推荐在集群内部使用service-ip来登录mysql。因为service本身的作用就是为pods提供一个稳定的IP，不会因为pod调度而变化。
在集群外：只能通过node-ip加nodeport来登录mysql。
讨论一下为什么要用StatefulSet部署MySQL
以上就是使用deployment控制器部署MySQL的全部内容，但是mysql作为一个有状态应用，显然使用statefulset控制器部署更合适。
Deployment适合无状态应用程序的部署，它的优点是可以自动创建和管理Pod，并支持快速水平扩展。但是，MySQL是有状态的应用程序，它需要稳定的网络标识符（hostname），以便跨Pod保持持久的连接和数据一致性。Deployment不是为有状态应用程序设计的，因此不是最佳选择。
相反，StatefulSet提供了有状态应用程序的部署和管理，它会给每个Pod分配稳定的网络标识符，支持Pod的有序部署和有序回收，保证了Pod之间的数据稳定性。在数据处理应用程序中，StatefulSet通常是更好的选择。
当副本数为1时，使用Deployment和StatefulSet部署mysql有什么区别呢？
资源命名：StatefulSet允许为每个副本指定唯一的名称，即Pod的名称，而在Deployment中使用的Pod名称是随机生成的。这意味着，在StatefulSet中，每个Pod可以直接通过应用名称来访问数据库实例，而在Deployment中，需要通过Service名称来访问实例。（这一点在上述实验过程可以验证，当我们在集群内访问mysql时，-h需要指定service的IP，如果使用StatefulSet可以-h mysql pod 的名称。）
稳定的网络标识：StatefulSet提供了每个Pod的稳定网络标识，即DNS名称，而在Deployment中，Pod名称是不稳定的，这意味着在StatefulSet中，可以方便地进行Pod的扩容、缩容等操作，而不会影响其他组件的网络标识。
使用StatefulSet部署MySQL
将使用Deployment部署的yaml改为使用StatefulSet，如下所示：
使用这两种方式在yaml文件上有哪些区别呢？
首先，pvc和service部分是一样的，没有变化，只需修改pod部分。
1、将 Deployment 中的 kind 改为 StatefulSet。
2、在 StatefulSet 的 spec 中，添加了使用 serviceName 指定对应的 Service 名称，deployment中是不需要的。
使用StatefulSet部署应用需要在spec中使用serviceName指定对应的Service名称，是因为StatefulSet控制器创建的Pod具有稳定的网络标识符（Stable Network Identifiers）。每个Pod都有一个唯一的索引，例如pod-0，pod-1，pod-2等。这些索引用于在网络中区分和定位每个Pod。
通过指定serviceName，StatefulSet可以确保其Pod的网络标识符与关联的Service进行匹配。这样，每个Pod都可以通过Service名称而不是Pod名称进行访问，从而实现透明的服务发现和负载均衡。
此外，如果StatefulSet的规模发生变化（例如扩展或缩减Pod数量），服务名称将保持不变。这意味着重新创建或删除Pod时，将保留与之关联的Service，并且不会中断对其的访问。这种稳定的网络标识符对于有状态应用特别重要，它们需要保持持久化数据和网络连接的一致性。
3、StatefulSet和deployment在定义pod更新策略上的区别：
在deployment中使用strategy来定义pod的更新策略：
strategy.type: Recreate表示使用重建策略，在更新期间删除所有旧的Pod，然后再创建新的Pod。strategy.type: RollingUpdate表示使用滚动更新策略，逐个更新Pod。在StatefulSet中使用
updateStrategy来定义pod的更新策略：
updateStrategy.type: RollingUpdate表示使用滚动更新策略，逐个更新Pod，保证至少有指定数量的Pod在更新期间保持运行。updateStrategy.type: OnDelete表示在Pod运行时不更新它们，只有在Pod被删除时才会更新。
4、在 StatefulSet 中使用 volumeClaimTemplates 来定义 PVC 模板，可以为每个 Pod 分别创建对应的 PVC。
在
Deployment中，当创建多个副本（replicas）的Pod时，它们会共享一个PVC，但是在StatefulSet会根据volumeClaimTemplates为每个pod有序的创建单独的pvc。
如下所示使用Deployment创建三副本的msyql,存储使用ceph rbd,提供rwo的读写方式：
如上所示，三副本的msyql只创建了一个pvc、一个pv,第一个pod使用后，另外两个将无法使用。可以使用cephfs提供rwm的读写方式来解决此问题。
如下图所示使用statefulset创建三副本MySQL，存储使用ceph rbd,提供rwo的读写方式：
如上图所示statefulset会自动创建三个pv、pvc,同时可以发现由于statefulset具有 volumeClaimTemplates字段，无需提前创建pvc,创建了它也不会用你的（pvc-mysql-01）。
以下是完整的使用statefulset部署MySQL的yaml文件：
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: mysql
spec:
serviceName: svc-mysql-01
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: mysql
updateStrategy:
type: RollingUpdate
template:
metadata:
labels:
app: mysql
spec:
containers:
- image: mysql:5.6
name: mysql
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: 1qaz@wsx
ports:
- containerPort: 3306
name: mysql
volumeMounts:
- name: mysql-volume
mountPath: /var/lib/mysql
volumes:
- name: mysql-volume
persistentVolumeClaim:
claimName: pvc-mysql-01
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: mysql-volume
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 10Gi
storageClassName: rook-ceph-block
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: svc-mysql-01
spec:
selector:
app: mysql
type: NodePort
ports:
- port: 3306
targetPort: 3306
nodePort: 30002