Kubernetes中部署MySQL高可用集群
MySql简介
MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQL AB 公司开发，属于 Oracle 旗下产品。MySQL 是最流行的关系型数据库管理系统之一，在 WEB 应用方面，MySQL是最好的 RDBMS (Relational Database Management System，关系数据库管理系统) 应用软件之一。MySQL是一种关系型数据库管理系统，关系数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。MySQL所使用的 SQL 语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。MySQL 软件采用了双授权政策，分为社区版和商业版，由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，一般中小型网站的开发都选择 MySQL 作为网站数据库。
MySQL的高可用方案
下文介绍的MySQL高可用方案采用主从复制+读写分离，即由单一的master和多个slave所构成。其中，客户端通过master对数据库进行写操作，通过slave端进行读操作。master出现问题后，可以将应用切换到slave端。 此方案是MySQL官方提供的一种高可用解决方案，节点间的数据同步采用MySQL Replication技术。MySQL Replication从一个MySQL数据库服务器（master）的数据复制到一个或多个MySQL数据库服务器（slave）。在默认情况下，复制是异步的；slave不需要一直接收来自主机的更新。根据配置，可以复制数据库中的所有数据库、选定的数据库，或者特定的表。
安装部署
1.创建ConfigMap
通过YAML文件创建名为mysql的ConfigMap
cat mysql-configmap.yaml
apiVersion:v1
kind:ConfigMap
metadata:
name:mysql
labels:
app:mysql
data:
master.cnf:|
# Apply this config only on the master.
[mysqld]
log-bin
log_bin_trust_function_creators=1
lower_case_table_names=1
slave.cnf:|
# Apply this config only on slaves.
[mysqld]
super-read-only
log_bin_trust_function_creators=1
kubectl apply -f mysql-configmap.yaml -n kube-public
2. 创建Services
通过yaml文件创建两个service，分别是mysql和mysql-read：
cat mysql-service.yaml
apiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: mysql labels: app: mysqlspec: ports: - name: mysql port: 3306 clusterIP: None selector: app: mysql---apiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: mysql-read labels: app: mysqlspec: ports: - name: mysql port: 3306 selector: app: mysql
kubectl apply -f mysql-service.yaml -n kube-public
3.创建StatefulSet
通过yaml文件创建名为mysql的StatefulSet：
cat mysql-statefulset.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: mysql
spec:
selector:
matchLabels:
app: mysql
serviceName: mysql
replicas: 3
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: data
annotations:
volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "nfs"
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
resources:
requests:
storage: 10Gi
template:
metadata:
labels:
app: mysql
spec:
initContainers:
- name: init-mysql
image: mysql:5.7
command:
- bash
- "-c"
- |
set -ex
[[ `hostname` =~ -([0-9]+)$ ]] || exit 1
ordinal=${BASH_REMATCH[1]}
echo [mysqld] > /mnt/conf.d/server-id.cnf
echo server-id=$((100 + $ordinal)) >> /mnt/conf.d/server-id.cnf
if [[ $ordinal -eq 0 ]]; then
cp /mnt/config-map/master.cnf /mnt/conf.d/
else
cp /mnt/config-map/slave.cnf /mnt/conf.d/
fi
volumeMounts:
- name: conf
mountPath: /mnt/conf.d
- name: config-map
mountPath: /mnt/config-map
- name: clone-mysql
image: gcr.io/google-samples/xtrabackup:1.0
command:
- bash
- "-c"
- |
set -ex
[[ -d /var/lib/mysql/mysql ]] && exit 0
[[ `hostname` =~ -([0-9]+)$ ]] || exit 1
ordinal=${BASH_REMATCH[1]}
[[ $ordinal -eq 0 ]] && exit 0
ncat --recv-only mysql-$(($ordinal-1)).mysql 3307 | xbstream -x -C /var/lib/mysql
xtrabackup --prepare --target-dir=/var/lib/mysql
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /var/lib/mysql
subPath: mysql
- name: conf
mountPath: /etc/mysql/conf.d
containers:
- name: mysql
image: mysql:5.7
env:
- name: MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD
value: "1"
ports:
- name: mysql
containerPort: 3306
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /var/lib/mysql
subPath: mysql
- name: conf
mountPath: /etc/mysql/conf.d
resources:
requests:
cpu: 500m
memory: 1Gi
livenessProbe:
exec:
command: ["mysqladmin", "ping"]
initialDelaySeconds: 30
periodSeconds: 10
timeoutSeconds: 5
readinessProbe:
exec:
command: ["mysql", "-h", "127.0.0.1", "-e", "SELECT 1"]
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 2
timeoutSeconds: 1
- name: xtrabackup
image: gcr.io/google-samples/xtrabackup:1.0
ports:
- name: xtrabackup
containerPort: 3307
command:
- bash
- "-c"
- |
set -ex
cd /var/lib/mysql
if [[ -f xtrabackup_slave_info ]]; then
mv xtrabackup_slave_info change_master_to.sql.in
rm -f xtrabackup_binlog_info
elif [[ -f xtrabackup_binlog_info ]]; then
[[ `cat xtrabackup_binlog_info` =~ ^(.*?)[[:space:]]+(.*?)$ ]] || exit 1
rm xtrabackup_binlog_info
echo "CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='${BASH_REMATCH[1]}',\
MASTER_LOG_POS=${BASH_REMATCH[2]}" > change_master_to.sql.in
fi
if [[ -f change_master_to.sql.in ]]; then
echo "Waiting for mysqld to be ready (accepting connections)"
until mysql -h 127.0.0.1 -e "SELECT 1"; do sleep 1; done
echo "Initializing replication from clone position"
mv change_master_to.sql.in change_master_to.sql.orig
mysql -h 127.0.0.1 <<EOF
$(<change_master_to.sql.orig),
MASTER_HOST='mysql-0.mysql',
MASTER_USER='root',
MASTER_PASSWORD='',
MASTER_CONNECT_RETRY=10;
START SLAVE;
EOF
fi
exec ncat --listen --keep-open --send-only --max-conns=1 3307 -c \
"xtrabackup --backup --slave-info --stream=xbstream --host=127.0.0.1 --user=root"
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /var/lib/mysql
subPath: mysql
- name: conf
mountPath: /etc/mysql/conf.d
resources:
requests:
cpu: 100m
memory: 100Mi
volumes:
- name: conf
emptyDir: {}
- name: config-map
configMap:
name: mysql
kubectl apply -f mysql-statefulset.yaml -n kube-public
通过执行如下的命令可以查看启动过程：
$ kubectl get pods -lapp=mysql --watch --namespace=kube-public
在启动后，应该能够看到如下的信息：
注：上面配置说明
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: data
annotations:
volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "nfs"
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
resources:
requests:
storage: 10Gi
上面这段表示动态申请pvc，存储类是由nfs创建的，前提是创建nfs的存储类，创建方法如下：
cat class.yaml
kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
name: nfs
provisioner: example.com/nfs
kubectl apply -f class.yaml
动态pvc创建可参考：
kubernetes集群中部署EFK日志管理系统
MySQL部署环境验证
1）通过运行一个临时的容器(使用mysql:5.7镜像)，使用MySQL 客户端发送测试请求给MySQL master节点（主机名为mysql-0.mysql；跨命名空间的话，主机名请使用mysql-0.mysql.kube-public）
kubectl run mysql-client --image=mysql:5.7 -it --rm --restart=Never -- mysql -h mysql-0.mysql.kube-public
CREATE DATABASE demo;
CREATE TABLE demo.messages (message VARCHAR(250));
INSERT INTO demo.messages VALUES ('hello');在master节点上创建demo数据库，并创建一个只有message字段的demo.messages的表，并为message字段插入hello值。
2）使用主机名为mysql-read来发送测试请求给服务器：
kubectl run mysql-client --image=mysql:5.7 -i -t --rm --restart=Never -- mysql -h mysql-read.kube-public
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