在Kubernetes 1.26 上使用 StatefulSet 部署 MySQL8

本文将详细介绍如何在 Kubernetes 1.26 上使用 StatefulSet 部署 MySQL 8，并使用 nfs-client 存储类。同时，我们将通过 ConfigMap 管理 MySQL 的配置文件，并为其添加一些优化参数。最后，我们还会配置一个 NodePort 类型的 Service，以便外部访问 MySQL 服务。

前提条件

已安装 Kubernetes 1.26 集群。
已安装 Helm。
已配置 NFS 服务器，并确保 Kubernetes 集群可以访问。

步骤 1: 安装 NFS 客户端 Provisioner

首先，我们需要安装 NFS 客户端 Provisioner，以便 Kubernetes 能够动态创建 NFS 存储卷。

安装 NFS 客户端 Provisioner

运行以下命令：

复制代码

helm repo add nfs-subdir-external-provisioner https://kubernetes-sigs.github.io/nfs-subdir-external-provisioner/
helm install nfs-subdir-external-provisioner nfs-subdir-external-provisioner/nfs-subdir-external-provisioner \
  --set nfs.server=<NFS_SERVER_IP> \
  --set nfs.path=<NFS_SHARE_PATH>

将 <NFS_SERVER_IP> 替换为你的 NFS 服务器 IP 地址，将 <NFS_SHARE_PATH> 替换为 NFS 共享路径。

验证 StorageClass

安装完成后，验证 nfs-client StorageClass 是否创建成功：

复制代码

kubectl get storageclass

步骤 2: 创建 ConfigMap 保存 MySQL 配置文件

我们将使用 ConfigMap 来管理 MySQL 的配置文件，并为其添加一些优化参数。

创建 ConfigMap

创建一个名为 mysql-config.yaml 的文件，内容如下：

复制代码

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: mysql8-config
  labels:
    app: mysql8
data:
  my.cnf: |
    [mysqld]
    # Basic Settings
    bind-address = 0.0.0.0
    port = 3306
    datadir = /var/lib/mysql
    socket = /var/run/mysqld/mysqld.sock

    # Character Set
    character-set-server = utf8mb4
    collation-server = utf8mb4_unicode_ci

    # Connection Settings
    max_connections = 1000
    max_user_connections = 500
    wait_timeout = 600
    interactive_timeout = 600

    # Buffer Settings
    innodb_buffer_pool_size = 1G  # Adjust based on available memory (e.g., 70% of total RAM)
    innodb_buffer_pool_instances = 8  # Recommended for high-concurrency workloads
    innodb_log_file_size = 512M  # Larger log files improve write performance
    innodb_log_buffer_size = 64M

    # Query Cache (Disabled by default in MySQL 8)
    query_cache_type = 0
    query_cache_size = 0

    # Table Open Cache
    table_open_cache = 4000
    table_definition_cache = 2000

    # Threading
    thread_cache_size = 100
    thread_stack = 256K

    # Logging
    log_error = /var/log/mysql/error.log
    slow_query_log = 1
    slow_query_log_file = /var/log/mysql/slow.log
    long_query_time = 2

    # Binary Logging (Enable for replication and point-in-time recovery)
    log_bin = /var/lib/mysql/mysql-bin
    expire_logs_days = 7
    binlog_format = ROW

    # InnoDB Settings
    innodb_file_per_table = 1  # Store each table in a separate file
    innodb_flush_log_at_trx_commit = 1  # Full ACID compliance (set to 2 for better performance)
    innodb_flush_method = O_DIRECT  # Avoid double buffering
    innodb_io_capacity = 2000  # Adjust based on disk performance
    innodb_io_capacity_max = 4000

    # Security
    skip_symbolic_links = 1
    local_infile = 0

    [client]
    default-character-set = utf8mb4

    [mysql]
    default-character-set = utf8mb4

应用 ConfigMap：

复制代码

kubectl apply -f mysql-config.yaml

步骤 3: 编写 StatefulSet 和 Service 的 YAML 文件

接下来，我们编写 StatefulSet 和 Service 的 YAML 文件。

创建 YAML 文件

创建一个名为 mysql-statefulset-nodeport-configmap.yaml 的文件，内容如下：

复制代码

---
# Service for MySQL (NodePort)
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql8
  labels:
    app: mysql8
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 3306
    targetPort: 3306
    nodePort: 31036  # Optional: Specify a NodePort between 30000-32767
  selector:
    app: mysql8
---
# StatefulSet for MySQL
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mysql8
  labels:
    app: mysql8
spec:
  serviceName: mysql8
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql8
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql8
    spec:
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:8.0
        env:
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: "your-root-password"  # Replace with your desired root password
        ports:
        - containerPort: 3306
          name: mysql
        volumeMounts:
        - name: mysql8-data
          mountPath: /var/lib/mysql
        - name: mysql8-config
          mountPath: /etc/mysql/conf.d
      volumes:
      - name: mysql8-config
        configMap:
          name: mysql8-config
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: mysql8-data
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "nfs-client"
      resources:
        requests:
          storage: 100Gi

步骤 4: 部署 MySQL StatefulSet 和 Service

部署 YAML 文件

运行以下命令部署 MySQL：

复制代码

kubectl apply -f mysql-statefulset-nodeport-configmap.yaml

验证部署

检查 StatefulSet 和 Pod：
复制代码
```
kubectl get statefulset
kubectl get pods -l app=mysql8
```
你应该会看到一个名为 mysql8-0 的 Pod 正在运行。
检查 Service：
复制代码
```
kubectl get svc -l app=mysql8
```
你应该会看到一个名为 mysql8 的 Service，类型为 NodePort，并且有一个分配的 NodePort（例如 31306）。

步骤 5: 验证 MySQL 服务

获取节点 IP

运行以下命令获取 Kubernetes 节点的 IP 地址：

复制代码

kubectl get nodes -o wide

记录下其中一个节点的 INTERNAL-IP 或 EXTERNAL-IP。

连接 MySQL

使用 MySQL 客户端连接到 MySQL 服务：

复制代码

mysql -h <NODE_IP> -P 30036 -u root -p

将 <NODE_IP> 替换为你的节点 IP 地址，输入你在 YAML 文件中设置的 MYSQL_ROOT_PASSWORD。

步骤 6: 验证配置文件

进入 Pod

进入 MySQL Pod：

复制代码

kubectl exec -it mysql8-0 -- bash

查看配置文件

查看配置文件是否挂载到 /etc/mysql/conf.d：

复制代码

cat /etc/mysql/conf.d/my.cnf

你应该会看到 ConfigMap 中定义的 my.cnf 内容。

步骤 7: 清理资源（可选）

如果需要删除部署的资源，可以运行以下命令：

复制代码

kubectl delete -f mysql-statefulset-nodeport-configmap.yaml
kubectl delete configmap mysql-config

总结

通过以上步骤，我们成功在 Kubernetes 1.26 上使用 StatefulSet 部署了 MySQL 8，并通过 NodePort 类型的 Service 暴露了 MySQL 服务。同时，使用 ConfigMap 管理了 MySQL 的配置文件，并为其添加了一些优化参数。你可以根据实际需求进一步调整配置。

希望本文对你有所帮助！如果有任何问题，欢迎在评论区留言讨论。