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Kubernetes中如何实现运行单实例的有状态服务

这篇文章将为大家详细讲解有关Kubernetes中如何实现运行单实例的有状态服务，小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

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目标

在你的环境中创建一个PV
　　创建一个MySQL的Deployment
　　在集群中以DNS名称的方式，将MySQL暴露给其他的pod

开始之前

你需要一个Kubernetes集群，一个可以连接到集群的kubectl命令行工具。如果你没有集群，你可以使用Minikube来创建。
　　我们会创建一个PV（PersistentVolume）用于数据存储。点击这里来查看PV支持的类型，该指导会使用GCEPersistentDisk来演示，但其实任何的PV类型都可以正常工作。GCEPersistentDisk只能在Google Compute Engine（GCE）上工作。

在你的环境中创建磁盘

在Google Compute Engine，运行：

gcloud compute disks create --size=20GB mysql-disk

然后创建一个PV，指向刚刚创建的mysql-disk。下面是一个创建PV的配置文件，指向上面提到的GCE磁盘：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mysql-pv
spec:
  capacity:
    storage: 20Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  gcePersistentDisk:
    pdName: mysql-disk
    fsType: ext4

注意pdName: mysql-disk这一行匹配上面GCE环境创建磁盘的名称。如果要在其他环境中创建PV，可以查看Persistent Volumes来获取详细信息。
　　创建PV：

kubectl create -f https://k8s.io/docs/tasks/run-application/gce-volume.yaml

部署MySQL

你可以通过Kubernetes Deployment的方式来创建一个有状态服务，然后使用PVC（PersistentVolumeClaim）来连接已经存在的PV。比如，下面的YAML文件描述了一个运行MySQL并使用PVC的Deployment。文件定义了一个mount到/var/lib/mysql的卷，并创建了一个需要20G卷大小的PVC。
　　注意：密码定义在YAML配置文件中，这是不安全的。查看Kubernetes Secrets获取更安全的方案。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql
spec:
  ports:
    - port: 3306
  selector:
    app: mysql
  clusterIP: None
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysql-pv-claim
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi
---
apiVersion: apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: mysql
spec:
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
      - image: mysql:5.6
        name: mysql
        env:
          # Use secret in real usage
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: password
        ports:
        - containerPort: 3306
          name: mysql
        volumeMounts:
        - name: mysql-persistent-storage
          mountPath: /var/lib/mysql
      volumes:
      - name: mysql-persistent-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: mysql-pv-claim

1. 部署YAML文件中的内容。

kubectl create -f https://k8s.io/docs/tasks/run-application/mysql-deployment.yaml

2. 显示Deployment的信息。

kubectl describe deployment mysql

 Name:                 mysql
 Namespace:            default
 CreationTimestamp:    Tue, 01 Nov 2016 11:18:45 -0700
 Labels:               app=mysql
 Selector:             app=mysql
 Replicas:             1 updated | 1 total | 0 available | 1 unavailable
 StrategyType:         Recreate
 MinReadySeconds:      0
 OldReplicaSets:       
 NewReplicaSet:        mysql-63082529 (1/1 replicas created)
 Events:
   FirstSeen    LastSeen    Count    From                SubobjectPath    Type        Reason            Message
   ---------    --------    -----    ----                -------------    --------    ------            -------
   33s          33s         1        {deployment-controller }             Normal      ScalingReplicaSet Scaled up replica set mysql-63082529 to 1

3. 显示Deployment创建的pod。

kubectl get pods -l app=mysql

 NAME                   READY     STATUS    RESTARTS   AGE
 mysql-63082529-2z3ki   1/1       Running   0          3m

4. 检查PV。

 kubectl describe pv mysql-pv

 Name:            mysql-pv
 Labels:          
 Status:          Bound
 Claim:           default/mysql-pv-claim
 Reclaim Policy:  Retain
 Access Modes:    RWO
 Capacity:        20Gi
 Message:    
 Source:
     Type:        GCEPersistentDisk (a Persistent Disk resource in Google Compute Engine)
     PDName:      mysql-disk
     FSType:      ext4
     Partition:   0
     ReadOnly:    false
 No events.

5. 检查PVC。

 kubectl describe pvc mysql-pv-claim

 Name:         mysql-pv-claim
 Namespace:    default
 Status:       Bound
 Volume:       mysql-pv
 Labels:       
 Capacity:     20Gi
 Access Modes: RWO
 No events.

访问MySQL实例

前面的YAML文件创建了一个服务，允许集群的其他Pod可以访问数据库。服务选项clusterIP:None使得服务的DNS名直接解析为Pod的IP地址。当你的服务只有一个Pod，并且你不打算增加Pod的数量时，这是一种最佳的使用方式。
　　运行一个Mysql客户端来连接Mysql服务：

kubectl run -it --rm --image=mysql:5.6 mysql-client -- mysql -h  -ppassword

上面的命令在集群中创建了一个新的Pod，该Pod运行了一个mysql客户端，连接着上面服务的Mysql Server。如果它连接成功，也就说明了这个有状态的MySQL数据库成功启动和运行了。

Waiting for pod default/mysql-client-274442439-zyp6i to be running, status is Pending, pod ready: false
If you don't see a command prompt, try pressing enter.

mysql>

更新

更新Deployment的镜像或者其他部分，同样可以照例使用kubectl apply命令来完成。以下是使用有状态应用时需要注意的地方：

  • 不要扩容该应用。该应用只针对单例应用。下面的PV只能映射给一个Pod。对于集群的有状态应用，请查看StatefulSet文档。

  • 在Deployment的YAML配置文档中使用strategy: type: Recreate。它会告诉Kubernetes不要使用rolling update。因为Rolling update不会工作，因此不会有多个Pod同时运行。策略Recreate会在使用更新配置创建一个新的Pod时删除之前的Pod。

删除Deployment

通过名称来删除Deployment对象：

kubectl delete deployment,svc mysql
kubectl delete pvc mysql-pv-claim
kubectl delete pv mysql-pv

另外，如果你使用的是GCE disk，还需要删除对应的disk：

gcloud compute disks delete mysql-disk

关于“Kubernetes中如何实现运行单实例的有状态服务”这篇文章就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，使各位可以学到更多知识，如果觉得文章不错，请把它分享出去让更多的人看到。


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