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运行一个单实例有状态应用

本文介绍在 Kubernetes 中使用 PersistentVolume 和 Deployment 如何运行一个单实例有状态应用. 该应用是 MySQL.

• 教程目标
• 准备开始
• 部署MySQL
• 访问 MySQL 实例
• 更新
• 删除 Deployment
• 接下来

教程目标

• 在环境中通过磁盘创建一个PersistentVolume.
• 创建一个MySQL Deployment.
• 在集群内以一个已知的 DNS 名将 MySQL 暴露给其他 pods.

准备开始

• 你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，同时你的 Kubernetes 集群必须带有 kubectl 命令行工具。 如果你还没有集群，你可以通过 Minikube 构建一 个你自己的集群，或者你可以使用下面任意一个 Kubernetes 工具构建：

• Katacoda
• Play with Kubernetes

要获知版本信息，请输入 kubectl version.

• 您需要有一个带有默认StorageClass的动态持续卷供应程序，或者自己静态的提供持久卷来满足这里使用的持久卷请求。

部署MySQL

注意: 在配置的 yaml 文件中定义密码的做法是不安全的. 具体安全解决方案请参考 Kubernetes Secrets.

application/mysql/mysql-deployment.yaml

apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: mysql spec: ports: - port: 3306 selector: app: mysql clusterIP: None --- apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2 kind: Deployment metadata: name: mysql spec: selector: matchLabels: app: mysql 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

application/mysql/mysql-pv.yaml
apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: mysql-pv-volume labels: type: local spec: storageClassName: manual capacity: storage: 20Gi accessModes: - ReadWriteOnce hostPath: path: "/mnt/data" --- apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: mysql-pv-claim spec: storageClassName: manual accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 20Gi

1. 部署 YAML 文件中定义的 PV 和 PVC：

   kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/mysql/mysql-pv.yaml
   

2. 部署 YAML 文件中定义的 Deployment：

   kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/mysql/mysql-deployment.yaml
   

3. 展示 Deployment 相关信息:

   kubectl describe deployment mysql
   
   Name:                 mysql
   Namespace:            default
   CreationTimestamp:    Tue, 01 Nov 2016 11:18:45 -0700
   Labels:               app=mysql
   Annotations:          deployment.kubernetes.io/revision=1
   Selector:             app=mysql
   Replicas:             1 desired | 1 updated | 1 total | 0 available | 1 unavailable
   StrategyType:         Recreate
   MinReadySeconds:      0
   Pod Template:
     Labels:       app=mysql
     Containers:
      mysql:
       Image:      mysql:5.6
       Port:       3306/TCP
       Environment:
         MYSQL_ROOT_PASSWORD:      password
       Mounts:
         /var/lib/mysql from mysql-persistent-storage (rw)
     Volumes:
      mysql-persistent-storage:
       Type:       PersistentVolumeClaim (a reference to a PersistentVolumeClaim in the same namespace)
       ClaimName:  mysql-pv-claim
       ReadOnly:   false
       Conditions:
         Type          Status  Reason
         ----          ------  ------
         Available     False   MinimumReplicasUnavailable
         Progressing   True    ReplicaSetUpdated
         OldReplicaSets:       <none>
         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
   

4. 列举出 Deployment 创建的 pods:

   kubectl get pods -l app=mysql
   
   NAME                   READY     STATUS    RESTARTS   AGE
   mysql-63082529-2z3ki   1/1       Running   0          3m
   

5. 查看 PersistentVolumeClaim:

   kubectl describe pvc mysql-pv-claim
   
   Name:         mysql-pv-claim
   Namespace:    default
   StorageClass:
   Status:       Bound
   Volume:       mysql-pv-volume
   Labels:       <none>
   Annotations:    pv.kubernetes.io/bind-completed=yes
                   pv.kubernetes.io/bound-by-controller=yes
   Capacity:     20Gi
   Access Modes: RWO
   Events:       <none>
   

访问 MySQL 实例

前面 YAML 文件中创建了一个允许集群内其他 pods 访问数据库的服务. 该服务中选项 clusterIP: None 让服务 DNS 名称直接解析为 Pod 的 IP 地址. 当在一个服务下只有一个 pod 并且不打算增加 pods 的数量这是最好的.

运行 MySQL 客户端以连接到服务器:

kubectl run -it --rm --image=mysql:5.6 --restart=Never mysql-client -- mysql -h mysql -ppassword

此命令在集群内创建一个新的 Pod 并运行 MySQL 客户端,并通过 Service 将其连接到服务器.如果连接成功,你就知道有状态的 MySQL 数据库正处于运行状态.

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

Deployment 中镜像或其他部分同往常一样可以通过 kubectl apply 命令更新. 以下是 特定于有状态应用的一些注意事项:

• 不要弹性伸缩. 弹性伸缩仅适用于单实例应用. 下层的 PersistentVolume 仅只能挂载一个 pod. 对于集群级有状态应用, 请参考 StatefulSet 文档 StatefulSet documentation.
• 在 Deployment 的 YAML 文件中使用 strategy: type: Recreate . 该选项指示 Kubernetes 不使用滚动升级. 滚动升级将无法工作, 由于一次不能运行多个 pod. 在更新配置文件 创建一个新的 pod 前 Recreate 策略将先停止第一个 pod.

删除 Deployment

通过名称删除部署的对象:

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

如果通过手动的方式分配 PersistentVolume, 那么也需要手动的删除它，以及释放下层资源. 如果是用过动态分配 PersistentVolume 的方式，在删除 PersistentVolumeClaim 后 PersistentVolume 将被自动的删除. 一些存储服务(比如 EBS 和 PD)也会在 PersistentVolume 被删除时自动回收下层资源.

接下来

• 了解更多 Deployment 对象请参考 Deployment objects.

• 了解更多 Deployment 应用请参考 Deploying applications

• kubectl run 文档请参考kubectl run documentation

• 卷和持久卷请参考 Volumes 和 Persistent Volumes

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