前言
本節使用 StatefulSet 控制器部署一個 MySQL 集群，然后進行宕機測驗，觀察集群是否可以正常恢復使用并且不丟失資料，
實作的集群有如下特征：
- 是一個主從復制的 MySQL 集群
- 1 個主節點， 多個從節點
- 從節點能夠水平擴展
- 所有的寫操作，只能在主節點上執行
- 讀操作可以在所有節點上執行
更新歷史
- 20200615 - 初稿 - 左程立
- 原文地址 - https://blog.zuolinux.com/2020/06/15/statefulset-mysql-cluster.html
所需服務資源
所需資源為：
- 一個 ConfigMap
- 兩個 Service
- 一個 StatefulSet
ConfigMap
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/mysql/mysql-configmap.yaml
Service
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/mysql/mysql-services.yaml
MySQL StatefulSet
wget https://k8s.io/examples/application/mysql/mysql-statefulset.yaml
修改 mysql-statefulset.yaml， 使用上一節創建的 NFS 動態存盤卷
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: data
annotations:
volume.beta.kubernetes.io/storage-class: managed-nfs-storage
spec:
accessModes: ["ReadWriteOnce"]
resources:
requests:
storage: 1Gi
創建 MySQL 有狀態應用
kubectl apply mysql-statefulset.yaml
寫入資料測驗
寫入資料
kubectl run mysql-client --image=mysql:5.7 -i --rm --restart=Never -- mysql -h mysql-0.mysql <<EOFCREATE DATABASE test;
CREATE TABLE test.messages (message VARCHAR(250));
INSERT INTO test.messages VALUES ('hello');
EOF
檢查從機是否可以讀取到資料
kubectl run mysql-client --image=mysql:5.7 -i -t --rm --restart=Never -- mysql -h mysql-read -e "SELECT * FROM test.messages"
回圈讀取，可以看到server-id不斷變化，說明每次從不同機器讀取資料
kubectl run mysql-client-loop --image=mysql:5.7 -i -t --rm --restart=Never -- bash -ic "while sleep 1; do mysql -h mysql-read -e 'SELECT @@server_id,NOW()'; done"
宕機測驗
將 mysql-2 模擬宕機
kubectl exec mysql-2 -c mysql -- mv /usr/bin/mysql /usr/bin/mysql.off
從回圈讀取 SELECT @@server_id 中將看不到 server-id 102 服務器的記錄
kubectl run mysql-client-loop --image=mysql:5.7 -i -t --rm --restart=Never -- bash -ic "while sleep 1; do mysql -h mysql-read -e 'SELECT @@server_id,NOW()'; done"
恢復節點 mysql-2 后，service-id 102 將出現在回圈記錄中
kubectl exec mysql-2 -c mysql -- mv /usr/bin/mysql.off /usr/bin/mysql
擴展從節點數量
[root@master01 ~]# kubectl scale statefulset mysql --replicas=5
statefulset.apps/mysql scaled
[root@master01 ~]# kubectl get pods -l app=mysql --watch
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
mysql-0 2/2 Running 0 29m
mysql-1 2/2 Running 0 28m
mysql-2 2/2 Running 1 24m
mysql-3 0/2 Init:1/2 0 9s
mysql-3 1/2 Running 0 44s
mysql-3 2/2 Running 1 55s
......
mysql-4 0/2 Pending 0 3s
mysql-4 0/2 Init:0/2 0 3s
mysql-4 0/2 Init:1/2 0 7s
mysql-4 0/2 PodInitializing 0 43s
mysql-4 1/2 Running 0 46s
mysql-4 1/2 Running 1 51s
mysql-4 2/2 Running 1 56s
[root@master01 ~]# kubectl get pod -l app=mysql
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
mysql-0 2/2 Running 0 32m
mysql-1 2/2 Running 0 31m
mysql-2 2/2 Running 1 28m
mysql-3 2/2 Running 1 3m22s
mysql-4 2/2 Running 1 2m27s
擴容成功后，server-id 103/104 也將出現在 select @@server_id 的執行結果中，
基本原理
首先通過 ConfigMap 參考提前準備的 MySQL 主節點組態檔和 從節點組態檔，
然后定義了兩個 Service，一個是 mysql，一個是 mysql-read，
第一個 MySQL Service 是 headless service，不會做負載均衡和流量分配，只會給每個 Pod 分配一個 DNS 名稱，由于 StatefulSet 管理的 Pod 名稱是固定的，所以 Pod DNS 名稱也會是固定的，
這樣程式可以找到 MySQL 主服務器 mysql-0.mysql，進行資料的寫入，
第二個 Service 是一個正常 Service，用于提供讀操作，將讀操作代理到后端全部 Pod，
下面就可以進行 MySQL 的自動安裝了，
由于 Pod 名稱是固定的，所以始終將 mysql-0 作為主節點，Pod-1 -2 -3 為從節點，
當一個 Pod 啟動之前，它會執行兩個初始化容器，第一個 init 容器用來拷貝自己要使用的組態檔，第二個 init 容器用來從前一個 Pod 中克隆資料，當然如果是主節點就可以跳過克隆這一步了，
最后就可以啟動各自的應用容器了，而 slave 容器需要一個掛斗容器 xtrabackup 來配合進行資料的初始化，
結束語
今天通過 K8S 搭建了 mysql 主從，將資料進行了持久化存盤，
Pod 宕機后能夠自動恢復原有秩序，同時原有資料不會丟失，
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