Kubernetes 部署Mysql数据库

系统环境:

  • Mysql 版本:8.0.19
  • Kubernetes 版本:1.17.4
  • 操作系统版本:CentOS 7.8

一、简介

Mysql 是我们常用的关系型数据库,在项目开发、测试、部署到生成环境时,经常需要部署一套 Mysql 进行数据存储。这里介绍下如何在 Kubernetes 环境中部署用于开发、测试的环境的 Mysql 数据库,当然,部署的是单节点模式,并非用于生产环境的主从或集群模式。单节点的 Mysql 部署简单,且配置存活探针,能保证快速检测 Mysql 是否可用,当不可用时快速进行重启。

 

二、Mysql 参数配置

在使用 Kubernetes 部署应用后,一般会习惯与将应用的配置文件外置,用 ConfigMap 存储,然后挂载进入镜像内部。这样,只要修改 ConfigMap 里面的配置,再重启应用就能很方便就能够使应用重新加载新的配置,很方便。

 

创建 ConfigMap 存储 Mysql 配置文件

创建 Kubernetes 的 ConfigMap 资源,用于存储 Mysql 的配置文件 my.cnf 内容:

mysql-config.yaml

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: mysql-config
  labels:
    app: mysql
data:
  my.cnf: |-
    [client]
    default-character-set=utf8mb4
    [mysql]
    default-character-set=utf8mb4
    [mysqld] 
    max_connections = 2000
    secure_file_priv=/var/lib/mysql
    sql_mode=STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_ENGINE_SUBSTITUTION

通过 Kubectl 工具部署 ConfigMap

通过 kubectl 工具部署 Kubernetes ConfigMap 资源,命令如下:

  • -n:指定部署应用的 Namespace 命名空间。
$ kubectl create -f mysql-config.yaml -n mydlqcloud

三、Mysql 数据存储

Kubernetes 部署的应用一般都是无状态应用,部署后下次重启很可能会漂移到不同节点上,所以不能使用节点上的本地存储,而是徐亚网络存储对应用数据持久化,PV 和 PVC 是 Kubernetes 用于与储空关联的资源,可与不同的存储驱动建立连接,存储应用数据,所以接下来我们要创建 Kubernetes PV、PVC 资源。

PV、PVC 资料可以参考 Kubernetes 存储资源 PV、PVC 和 StorageClass 文章。

创建 PV、PVC 绑定 Mysql 存储空间

PV 支持多种存储驱动,不同存储驱动的 PV 配置方式是不同的,需要根据你的存储系统来配置 PV 参数。这里用的是 NFS 存储(共享网络文件存储系统),可以按照以下方式进行配置:

mysql-storage.yaml

## PV
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mysql
  labels:
    app: mysql             #设置 pv 的 label 标签
spec:
  capacity:          
    storage: 50Gi          #设置 pv 存储资源大小 
  accessModes:       
  - ReadWriteOnce
  mountOptions:
  - hard
  - nfsvers=4.1    
  nfs:                     #指定使用 NFS 存储驱动
    server: 192.168.2.11   #指定 NFS 服务器 IP 地址
    path: /nfs/mysql       #指定 NFS 共享目录的位置,且需提前在该目录中创建 mysql 目录
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain  
---
## PVC
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: mysql
spec:
  resources:
    requests:
      storage: 50Gi        #设置 pvc 存储资源大小
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql           #根据 Label 选择对应 PV

通过 Kubectl 工具部署 PV、PVC

通过 kubectl 工具部署 Kubernetes PV、PVC 资源,命令如下:

  • -n:指定部署应用的 Namespace 命名空间。
$ kubectl create -f mysql-storage.yaml -n mydlqcloud

四、Kubernetes 部署 Mysql

创建 Deployment 部署 Mysql

创建用于 Kubernetes Deployment 来配置部署 Mysql 的参数,需要配置 Mysql 的镜像地址、名称、版本号,还要配置其 CPU 与 Memory 资源的占用,通过环境变量配置 Mysql 的 root 用户默认密码,配置探针监测应用可用性,配置 Volume 挂载之前创建的 PV、PVC、ConfigMap 资源等等,内容如下:

mysql-deploy.yaml

## Service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql
  labels:
    app: mysql
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - name: mysql
    port: 3306
    targetPort: 3306
    nodePort: 30336
  selector:
    app: mysql
---
## Deployment
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mysql
  labels:
    app: mysql
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:     
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:8.0.19
        ports:
        - containerPort: 3306
        env:
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD    ## 配置Root用户默认密码
          value: "123456"
        resources:
          limits:
            cpu: 2000m
            memory: 512Mi
          requests:
            cpu: 2000m
            memory: 512Mi
        livenessProbe:
          initialDelaySeconds: 30
          periodSeconds: 10
          timeoutSeconds: 5
          successThreshold: 1
          failureThreshold: 3
          exec:
            command: ["mysqladmin", "-uroot", "-p${MYSQL_ROOT_PASSWORD}", "ping"]
        readinessProbe:  
          initialDelaySeconds: 10
          periodSeconds: 10
          timeoutSeconds: 5
          successThreshold: 1
          failureThreshold: 3
          exec:
            command: ["mysqladmin", "-uroot", "-p${MYSQL_ROOT_PASSWORD}", "ping"]
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /var/lib/mysql
        - name: config
          mountPath: /etc/mysql/conf.d/my.cnf
          subPath: my.cnf
        - name: localtime
          readOnly: true
          mountPath: /etc/localtime
      volumes:
      - name: data
        persistentVolumeClaim:
          claimName: mysql
      - name: config      
        configMap:
          name: mysql-config
      - name: localtime
        hostPath:
          type: File
          path: /etc/localtime

参数简介:

  • ports: 配置镜像映射端口。
  • env: 镜像环境变量配置,其中 MYSQL_ROOT_PASSWORD 是 Mysql 镜像用于配置 root 用户默认密码变量。
  • resources: 配置 CPU、Memory 资源限制,可以通过配置该值来配置 Pod 的 QoS 级别。
  • livenessProbe: 配置存活探针,定时检测 Mysql 应用运行状态,如果检测到 Mysql 挂掉将进行重启操作。
  • readinessProbe: 配置就绪探针,定时检测 Mysql 应用启动状态,如果启动成功将允许流量涌入,启动失败将进行重启操作。
  • command: 探针执行探测时执行的探测命令。
  • volumeMounts: 存储卷挂载配置,用于镜像内存储的挂载配置,与 volumes 中对于的 name 进行绑定。
  • volumes: 存储卷配置,可配置使用 pvc、hostPath、emptyDir、nfs 等存储,需要配置 name 值与 VolumeMounts 进行绑定。

 

通过 Kubectl 工具部署 PV、PVC

通过 kubectl 工具部署 Deployment 来创建 Msyql,命令如下:

  • -n:指定部署应用的 Namespace 命名空间。
$ kubectl create -f mysql-deploy.yaml -n mydlqcloud

五、测试 Mysql 是否能够正常使用

接下来启动个 Mysql 镜像,使用里面的 Msyql 客户端工具,对部署在 Kubernetes 中的 Mysql 进行连接,测试是否能够正常可用,这里本人 Kubernetes 集群地址为 192.168.2.11 部署的 Mysql 的 NodePort 端口号为 30336,所以这里启动一个对应版本的 Mysql 镜像,然后进入镜像内部,输入 Mysql 登录命令进行测试。

运行一个 mysql 镜像,并且进入镜像内部:

$ docker run -it mysql:8.0.19 /bin/bash

在镜像内部命令行中输入 mysql 登录命令,测试是否能够正常登录:

$ mysql -h 192.168.2.11 -P 30336 --user=root --password=123456

显示如下:

Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 592
Server version: 8.0.19 MySQL Community Server - GPL

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Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql>

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