Kubernetes(K8S)使用PV和PVC做存储安装mysql

Kubernetes使用PV和PVC做存储安装mysql

  • 环境准备
  • 什么是PV和PVC
  • 环境准备
  • 配置nfs
    • 安装nfs
    • 配置nfs服务端
  • 创建命名空间
  • 配置pv和pvc
    • pv的yaml文件
    • pvc的yaml文件
  • 部署mysql
    • 创建mysql的root密码的secret
    • 创建mysql部署的yaml
    • 部署mysql
    • 链接mysql
      • 外部链接
      • 内部链接

环境准备

首先你需要一个k8s环境，可以参考我写的文章：https://blog.csdn.net/m0_51510236/article/details/130842122

什么是PV和PVC

我们可以简单看一下官网的描述：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/storage/persistent-volumes/#introduction

持久卷（PersistentVolume，PV） 是集群中的一块存储，可以由管理员事先制备， 或者使用存储类（Storage Class）来动态制备。 持久卷是集群资源，就像节点也是集群资源一样。PV 持久卷和普通的 Volume 一样， 也是使用卷插件来实现的，只是它们拥有独立于任何使用 PV 的 Pod 的生命周期。 此 API 对象中记述了存储的实现细节，无论其背后是 NFS、iSCSI 还是特定于云平台的存储系统。

持久卷申领（PersistentVolumeClaim，PVC） 表达的是用户对存储的请求。概念上与 Pod 类似。 Pod 会耗用节点资源，而 PVC 申领会耗用 PV 资源。Pod 可以请求特定数量的资源（CPU 和内存）；同样 PVC 申领也可以请求特定的大小和访问模式 （例如，可以要求 PV 卷能够以 ReadWriteOnce、ReadOnlyMany 或 ReadWriteMany 模式之一来挂载，参见访问模式）。

本篇文章就用上面提到的nfs来搭建pv和pvc并部署mysql

环境准备

首先我们需要搭建一个k8s集群，并且准备一台nfs服务器，为了方便我就使用k8s的主节点作为nfs服务器，服务器列表如下表：

IP地址服务器用途
192.168.1.160k8s-master，k8s的主节点和nfs服务器
192.168.1.161k8s-node01，k8s的第一个工作节点
192.168.1.162k8s-node02，k8s的第二个工作节点

配置nfs

安装nfs

首先我们需要在三台服务器单中都需要安装nfs软件包，使用如下命令进行安装：

yum install -y nfs-utils

如图三台服务器都需要安装：
在这里插入图片描述

配置nfs服务端

然后我们需要在nfs的主服务器暴露一个 /data/nfs/mysql 目录，我们需要修改 /etc/exports 配置文件，需要将这一行加在里面：

/data/nfs/mysql *(rw,sync,no_root_squash)

可以直接执行这行命令，第一行为创建这个目录，第二行为修改文件

mkdir -p /data/nfs/mysql
cat >> /etc/exports << EOF
/data/nfs/mysql *(rw,sync,no_root_squash)
EOF

然后我们需要启动nfs服务，只需要在nfs服务器上执行：

systemctl enable --now nfs-server

然后我们执行这行命令，看目录是否暴露：

showmount -e nfs服务器地址

可以看到目录暴露成功：
在这里插入图片描述

创建命名空间

我们需要创建一个命名空间，当然也可以越过这一步，这里创建命名空间的目的只是为了更接近生产环境，创建命名空间的yaml文件：

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: deploy-test
spec: {}
status: {}

上面的yaml文件创建了一个名为 deploy-test 的命名空间，可以查看创建结果：
在这里插入图片描述

配置pv和pvc

pv的yaml文件

注意按照提示修改内容：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: deploy-mysql-nfs-pv # pv的名字
  namespace: deploy-test # 这里为命名空间的名字
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi # 申请的硬盘大小为1GB，可修改
  accessModes:
    - ReadWriteMany # 权限为多节点读写
  nfs:
    # 注意修改nfs服务器地址
    server: 192.168.1.160
    # 注意修改目录的地址
    path: /data/nfs/mysql
  storageClassName: "nfs" # 存储类型选择nfs

pvc的yaml文件

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: deploy-mysql-nfs-pvc # 为pvc取一个好听的名字
  namespace: deploy-test # 命名空间名字
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany # 权限为多节点读写
  storageClassName: "nfs" # 存储类型为nfs
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi # 申请大小容量为1GB
  volumeName: deploy-mysql-nfs-pv # 绑定的pv名字

执行后我们可以查看创建的状态：
在这里插入图片描述

部署mysql

创建mysql的root密码的secret

前面准备工作都做好了，接下来我们就可以开始部署mysql了，但是之前我们还需要创建一个secret，执行命令获取yaml文件内容：

# 命令说明
kubectl create secret generic mysql-password --from-literal=mysql_root_password=mysql的root密码 -n 命名空间 --dry-run=client -o=yaml

# 命令示例
kubectl create secret generic mysql-password --from-literal=mysql_root_password=root -n deploy-test --dry-run=client -o=yaml

生成如图所示：
在这里插入图片描述

创建mysql部署的yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: deploy-mysql-svc # mysql暴露服务的名字
  namespace: deploy-test # 命名空间
  labels:
    app: mysql
spec:
  ports:
  - port: 3306 # 暴露给外部3306端口
    name: mysql
    targetPort: 3306 # 内部目标3306端口
    nodePort: 30306 # 外部访问集群nodeport的30306端口
  selector:
    app: mysql
  type: NodePort
  sessionAffinity: ClientIP

---

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet # 创建一个StatefulSet有状态的控制器
metadata:
  name: deploy-mysql # 部署的名字
  namespace: deploy-test # 命名空间
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  serviceName: "deploy-mysql-svc" # 注意指定上面的那个服务名称
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - args: # 新增一些启动参数
        - --character-set-server=utf8mb4
        - --collation-server=utf8mb4_unicode_ci
        - --lower_case_table_names=1
        - --default-time_zone=+8:00
        name: mysql
        # image: docker.io/library/mysql:5.7.43
        image: registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com/xiaohh-docker/mysql:5.7.43 # 因为dockerhub上镜像经常拉取失败，所以使用此镜像
        ports:
        - containerPort: 3306 # 容器内部暴露3306端口
          name: mysql
        volumeMounts:
        - name: mysql-data # 引用pvc挂载的名字
          mountPath: /var/lib/mysql # 这个是容器内部存放数据的文件夹目录，需要挂在到pvc当中
        env:
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          valueFrom: # mysql的密码引用上面创建的secret
            secretKeyRef:
              key: mysql_root_password
              name: mysql-password
      volumes:
      - name: mysql-data # pvc的挂载名称
        persistentVolumeClaim:
          claimName: deploy-mysql-nfs-pvc # 指定使用那个pvc

部署mysql

整体的yaml文件内容为：

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: deploy-test
spec: {}
status: {}

---

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: deploy-mysql-nfs-pv
  namespace: deploy-test
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    server: 192.168.1.160
    path: /data/nfs/mysql
  storageClassName: "nfs"

---

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: deploy-mysql-nfs-pvc
  namespace: deploy-test
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: "nfs"
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
  volumeName: deploy-mysql-nfs-pv

---

apiVersion: v1
data:
  mysql_root_password: cm9vdA==
kind: Secret
metadata:
  name: mysql-password
  namespace: deploy-test

---

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: deploy-mysql-svc
  namespace: deploy-test
  labels:
    app: mysql
spec:
  ports:
  - port: 3306
    name: mysql
    targetPort: 3306
    nodePort: 30306
  selector:
    app: mysql
  type: NodePort
  sessionAffinity: ClientIP

---

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: deploy-mysql
  namespace: deploy-test
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  serviceName: "deploy-mysql-svc"
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - args:
        - --character-set-server=utf8mb4
        - --collation-server=utf8mb4_unicode_ci
        - --lower_case_table_names=1
        - --default-time_zone=+8:00
        name: mysql
        # image: docker.io/library/mysql:5.7.43
        image: registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com/xiaohh-docker/mysql:5.7.43
        ports:
        - containerPort: 3306
          name: mysql
        volumeMounts:
        - name: mysql-data
          mountPath: /var/lib/mysql
        env:
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              key: mysql_root_password
              name: mysql-password
      volumes:
      - name: mysql-data
        persistentVolumeClaim:
          claimName: deploy-mysql-nfs-pvc

执行以下命令部署：

kubectl apply -f deploy-mysql.yaml

创建结果：
在这里插入图片描述

执行下面这行命令监控部署：

watch kubectl get all -o wide -n deploy-test

看到下面这个代表创建成功：
在这里插入图片描述

当我们查看nfs当中挂在出来的mysql目录的时候：

ll /data/nfs/mysql/

文件夹内容：
在这里插入图片描述

链接mysql

外部链接

在我们创建mysql的时候我们就规定了一个NodePort端口，如图：
在这里插入图片描述

我们直接使用集群当中任意一个节点的30306端口即可链接这个数据库：

mysql -uroot -h192.168.1.160 -p -P30306

查看结果：
在这里插入图片描述

内部链接

在集群里面访问我们可以通过主机名，主机名格式如下：

<pod名称>.<service名称>.<命名空间名称>.svc.cluster.local

执行命令查看：

kubectl get all -o wide -n deploy-test

各类名称如图所示：
在这里插入图片描述

所以我们此次访问mysql的主机名如下：

deploy-mysql-0.deploy-mysql-svc.deploy-test.svc.cluster.local

我们此次就不建立其他的pod来验证是否能够安装上了，我们直接检查集群内的dns解析是否正常就知道这个域名是否正常了，使用以下命令查看k8s集群当中的dns服务的地址：

kubectl get svc -o wide -n kube-system | grep dns

查看dns服务地址：
在这里插入图片描述

直接通过 nslookup 尝试解析查看是否解析到正确的IP地址上：

# 安装nslookup命令所在的软件包
yum install -y bind-utils
# 解析域名
nslookup deploy-mysql-0.deploy-mysql-svc.deploy-test.svc.cluster.local 10.96.0.10

发现域名解析是正常的：
在这里插入图片描述

好了，k8s上部署mysql完成了，下课

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