部署原理
参考博客:https://blog.csdn.net/Jailman/article/details/128868520
一、部署MySQL
（1）从以下的 YAML 配置文件创建 ConfigMap
configmap（作用配置文件和镜像解藕）
[root@master mysql]# cat cm.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: mysql
labels:
app: mysql
data:
master.cnf: |
[mysqld]
log-bin # 主mysql激活二进制日志
slave.cnf: |
[mysqld]
super-read-only # 从mysql上面设置为只读
这个 ConfigMap 提供 my.cnf 覆盖，使您可以独立控制 MySQL 主服务器和从服务器的配置。 在这种情况下，您希望主服务器能够将复制日志提供给从服务器，并且希望从服务器拒绝任何不是通过复制进行的写操作。
ConfigMap 本身没有什么特别之处，它可以使不同部分应用于不同的 Pod。 每个 Pod 都会决定在初始化时要看基于 StatefulSet 控制器提供的信息。
（2）从以下 YAML 配置文件创建服务
[root@master mysql]# cat svc.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mysql
labels:
app: mysql
spec:
ports:
- name: mysql # 负责写
port: 3306
clusterIP: None
selector:
app: mysql
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mysql-read #只读
labels:
app: mysql
spec:
ports:
- name: mysql
port: 3306
selector:
app: mysql
Headless Service 给 StatefulSet 控制器为集合中每个 Pod 创建的 DNS 条目提供了一个宿主。因为 Headless Service 名为 mysql，所以可以通过在同一 Kubernetes 集群和 namespace 中的任何其他 Pod 内解析 .mysql来访问 Pod。
客户端 Service 称为 mysql-read，是一种常规 Service，具有其自己的群集 IP，该群集 IP 在报告为就绪的所有MySQL Pod 中分配连接。可能端点的集合包括 MySQL 主节点和所有从节点。
请注意，只有读取查询才能使用负载平衡的客户端 Service。因为只有一个 MySQL 主服务器，所以客户端应直接连接到 MySQL 主服务器 Pod (通过其在 Headless Service 中的 DNS 条目)以执行写入操作。
#查看StorageClass
[root@k8s-master01 mysql]# kubectl get sc
NAME PROVISIONER RECLAIMPOLICY VOLUMEBINDINGMODE ALLOWVOLUMEEXPANSION AGE
nfs-boge nfs-provisioner-01 Retain Immediate false 159d
rook-ceph-block rook-ceph.rbd.csi.ceph.com Delete Immediate true 71d
rook-cephfs rook-ceph.cephfs.csi.ceph.com Delete Immediate true 71d
[root@k8s-master01 mysql]#
（3）最后，从以下 YAML 配置文件创建 StatefulSet pod
[root@master mysql]# cat sts.yaml
# statefulset.yml
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: mysql
spec:
selector:
matchLabels:
app: mysql
serviceName: mysql
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
app: mysql
spec:
initContainers:
- name: init-mysql
image: mysql:5.7
command:
- bash
- "-c"
- |
set -ex
# 基于 Pod 序号生成 MySQL 服务器的 ID。
[[ `hostname` =~ -([0-9]+)$ ]] || exit 1
ordinal=${
BASH_REMATCH[1]}
echo [mysqld] > /mnt/conf.d/server-id.cnf
# 添加偏移量以避免使用 server-id=0 这一保留值。
echo server-id=$((100 + $ordinal)) >> /mnt/conf.d/server-id.cnf
# 将合适的 conf.d 文件从 config-map 复制到 emptyDir。
if [[ $ordinal -eq 0 ]]; then
cp /mnt/config-map/master.cnf /mnt/conf.d/
else
cp /mnt/config-map/slave.cnf /mnt/conf.d/
fi
volumeMounts:
- name: conf
mountPath: /mnt/conf.d
- name: config-map
mountPath: /mnt/config-map
- name: clone-mysql
image: ist0ne/xtrabackup #此处镜像我做了修改
command:
- bash
- "-c"
- |
set -ex
# 如果已有数据，则跳过克隆。
[[ -d /var/lib/mysql/mysql ]] && exit 0
# 跳过主实例（序号索引 0）的克隆。
[[ `hostname` =~ -([0-9]+)$ ]] || exit 1
ordinal=${
BASH_REMATCH[1]}
[[ $ordinal -eq 0 ]] && exit 0
# 从原来的对等节点克隆数据。
ncat --recv-only mysql-$(($ordinal-1)).mysql 3307 | xbstream -x -C /var/lib/mysql
# 准备备份。
xtrabackup --prepare --target-dir=/var/lib/mysql
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /var/lib/mysql
subPath: mysql
- name: conf
mountPath: /etc/mysql/conf.d
containers:
- name: mysql
image: mysql:5.7
env:
- name: MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD
value: "1"
ports:
- name: mysql
containerPort: 3306
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /var/lib/mysql
subPath: mysql
- name: conf
mountPath: /etc/mysql/conf.d
resources:
requests:
cpu: 500m
memory: 512Mi
livenessProbe:
exec:
command: ["mysqladmin", "ping"]
initialDelaySeconds: 30
periodSeconds: 10
timeoutSeconds: 5
readinessProbe:
exec:
# 检查我们是否可以通过 TCP 执行查询（skip-networking 是关闭的）
command: ["mysql", "-h", "127.0.0.1", "-e", "SELECT 1"]
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 2
timeoutSeconds: 1
- name: xtrabackup
image: ist0ne/xtrabackup #此处镜像我做了修改
ports:
- name: xtrabackup
containerPort: 3307
command:
- bash
- "-c"
- |
set -ex
cd /var/lib/mysql
# 确定克隆数据的 binlog 位置（如果有的话）。
if [[ -f xtrabackup_slave_info && "x$(<xtrabackup_slave_info)" != "x" ]]; then
# XtraBackup 已经生成了部分的 “CHANGE MASTER TO” 查询
# 因为我们从一个现有副本进行克隆。(需要删除末尾的分号!)
cat xtrabackup_slave_info | sed -E 's/;$//g' > change_master_to.sql.in
# 在这里要忽略 xtrabackup_binlog_info （它是没用的）。
rm -f xtrabackup_slave_info xtrabackup_binlog_info
elif [[ -f xtrabackup_binlog_info ]]; then
# 我们直接从主实例进行克隆。解析 binlog 位置。
[[ `cat xtrabackup_binlog_info` =~ ^(.*?)[[:space:]]+(.*?)$ ]] || exit 1
rm -f xtrabackup_binlog_info xtrabackup_slave_info
echo "CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='${
BASH_REMATCH[1]}',\
MASTER_LOG_POS=${
BASH_REMATCH[2]}" > change_master_to.sql.in
fi
# 检查我们是否需要通过启动复制来完成克隆。
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"
mysql -h 127.0.0.1 \
-e "$(<change_master_to.sql.in), \
MASTER_HOST='mysql-0.mysql', \
MASTER_USER='root', \
MASTER_PASSWORD='', \
MASTER_CONNECT_RETRY=10; \
START SLAVE;" || exit 1
# 如果容器重新启动，最多尝试一次。
mv change_master_to.sql.in change_master_to.sql.orig
fi
# 当对等点请求时，启动服务器发送备份。
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
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: data
spec:
accessModes: ["ReadWriteOnce"]
resources:
requests:
storage: 5Gi
storageClassName: rook-cephfs
生成配置
在启动 Pod 规约中的任何容器之前，Pod 首先按顺序运行所有的 Init 容器。
第一个名为 init-mysql 的 Init 容器根据序号索引生成特殊的 MySQL 配置文件。
该脚本通过从 Pod 名称的末尾提取索引来确定自己的序号索引，而 Pod 名称由 hostname 命令返回。 然后将序数（带有数字偏移量以避免保留值）保存到 MySQL conf.d 目录中的文件 server-id.cnf。 这一操作将 StatefulSet 所提供的唯一、稳定的标识转换为 MySQL 服务器的 ID， 而这些 ID 也是需要唯一性、稳定性保证的。
通过将内容复制到 conf.d 中，init-mysql 容器中的脚本也可以应用 ConfigMap 中的 primary.cnf 或 replica.cnf。 由于示例部署结构由单个 MySQL 主节点和任意数量的副本节点组成， 因此脚本仅将序数 0 指定为主节点，而将其他所有节点指定为副本节点。
克隆现有数据
通常，当新 Pod 作为副本节点加入集合时，必须假定 MySQL 主节点可能已经有数据。 还必须假设复制日志可能不会一直追溯到时间的开始。
这些保守的假设是允许正在运行的 StatefulSet 随时间扩大和缩小而不是固定在其初始大小的关键。
第二个名为 clone-mysql 的 Init 容器，第一次在带有空 PersistentVolume 的副本 Pod 上启动时，会在从属 Pod 上执行克隆操作。 这意味着它将从另一个运行中的 Pod 复制所有现有数据，使此其本地状态足够一致， 从而可以开始从主服务器复制。
MySQL 本身不提供执行此操作的机制，因此本示例使用了一种流行的开源工具 Percona XtraBackup。 在克隆期间，源 MySQL 服务器性能可能会受到影响。 为了最大程度地减少对 MySQL 主服务器的影响，该脚本指示每个 Pod 从序号较低的 Pod 中克隆。 可以这样做的原因是 StatefulSet 控制器始终确保在启动 Pod N + 1 之前 Pod N 已准备就绪。
开始复制
Init 容器成功完成后，应用容器将运行。 MySQL Pod 由运行实际 mysqld 服务的 mysql 容器和充当 辅助工具 的 xtrabackup 容器组成。
xtrabackup sidecar 容器查看克隆的数据文件，并确定是否有必要在副本服务器上初始化 MySQL 复制。 如果是这样，它将等待 mysqld 准备就绪，然后使用从 XtraBackup 克隆文件中提取的复制参数 执行 CHANGE MASTER TO 和 START SLAVE 命令。
一旦副本服务器开始复制后，它会记住其 MySQL 主服务器，并且如果服务器重新启动或 连接中断也会自动重新连接。 另外，因为副本服务器会以其稳定的 DNS 名称查找主服务器（mysql-0.mysql）， 即使由于重新调度而获得新的 Pod IP，它们也会自动找到主服务器。
最后，开始复制后，xtrabackup 容器监听来自其他 Pod 的连接，处理其数据克隆请求。 如果 StatefulSet 扩大规模，或者下一个 Pod 失去其 PersistentVolumeClaim 并需要重新克隆， 则此服务器将无限期保持运行。
一段时间后，您应该看到所有3个 Pod 都开始运行
[root@master mysql]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
mysql-0 2/2 Running 0 7m32s
mysql-1 2/2 Running 0 5m25s
mysql-2 2/2 Running 0 34s
测试
测试用例：
[root@k8s-master01 mysql]# kubectl get po
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
mysql-0 2/2 Running 0 10m
mysql-1 2/2 Running 0 9m34s
mysql-2 2/2 Running 0 8m10s
#登录主的mysql
[root@k8s-master01 mysql]# kubectl exec -it mysql-0 bash
kubectl exec [POD] [COMMAND] is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl exec [POD] -- [COMMAND] instead.
Defaulting container name to mysql.
Use 'kubectl describe pod/mysql-0 -n default' to see all of the containers in this pod.
#登入mysql数据库
root@mysql-0:/# mysql -h mysql-0.mysql
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 363
Server version: 5.7.36-log MySQL Community Server (GPL)
Copyright (c) 2000, 2021, Oracle and/or its affiliates.
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> show databases;
+------------------------+
| Database |
+------------------------+
| information_schema |
| mysql |
| performance_schema |
| sys |
| xtrabackup_backupfiles |
+------------------------+
5 rows in set (0.01 sec)
创建创建数据库
#创建创建数据库
mysql> create database testdb;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> show databases;
+------------------------+
| Database |
+------------------------+
| information_schema |
| mysql |
| performance_schema |
| sys |
| testdb |
| xtrabackup_backupfiles |
+------------------------+
6 rows in set (0.00 sec)
#切换库
mysql> use testdb
Database changed
mysql> create table people(id int,name varchar(255),age int);
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
mysql> show tables;
+------------------+
| Tables_in_testdb |
+------------------+
| people |
+------------------+
1 row in set (0.01 sec)
#插入数据
mysql> insert into people value (1,"linda",26);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> select * from people;
+------+-------+------+
| id | name | age |
+------+-------+------+
| 1 | linda | 26 |
+------+-------+------+
1 row in set (0.00 sec)
分别查看两个从的mysql，都自动复制了testdb数据库
root@test:/# mysql -h mysql-1.mysql
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 1248
Server version: 5.7.36 MySQL Community Server (GPL)
Copyright (c) 2000, 2021, Oracle and/or its affiliates.
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> show databases;
+------------------------+
| Database |
+------------------------+
| information_schema |
| mysql |
| performance_schema |
| sys |
| testdb |
| xtrabackup_backupfiles |
+------------------------+
6 rows in set (0.01 sec)
mysql> use testdb
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Database changed
mysql> show tables;
+------------------+
| Tables_in_testdb |
+------------------+
| people |
+------------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> select * from people;
+------+-------+------+
| id | name | age |
+------+-------+------+
| 1 | linda | 26 |
+------+-------+------+
1 row in set (0.00 sec)
root@test:/# mysql -h mysql-2.mysql
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 1244
Server version: 5.7.36 MySQL Community Server (GPL)
Copyright (c) 2000, 2021, Oracle and/or its affiliates.
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> show databases;
+------------------------+
| Database |
+------------------------+
| information_schema |
| mysql |
| performance_schema |
| sys |
| testdb |
| xtrabackup_backupfiles |
+------------------------+
6 rows in set (0.01 sec)
mysql> use testdb
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Database changed
mysql> show tables;
+------------------+
| Tables_in_testdb |
+------------------+
| people |
+------------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> select * from people;
+------+-------+------+
| id | name | age |
+------+-------+------+
| 1 | linda | 26 |
+------+-------+------+
1 row in set (0.00 sec)