Kubernetes 中实现 MySQL 的读写分离
在 Kubernetes 中实现 MySQL 的读写分离，可以通过主从复制架构来实现。在这种架构中，MySQL 主节点（Master）负责处理所有写操作，而 MySQL 从节点（Slave）负责处理所有读操作。下面是一个详细的步骤指南：
步骤 1：创建 Kubernetes 集群
确保你有一个运行良好的 Kubernetes 集群，建议有3个以上的节点，以便更好地分配资源并实现高可用性。
步骤 2：创建 MySQL 主从复制 Docker 镜像
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首先，需要构建一个支持主从复制的 MySQL 镜像，或直接使用现有支持主从复制的 MySQL 镜像。
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如果要自己配置，可以从 MySQL 官方镜像开始，通过设置 my.cnf 文件来支持主从复制。
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主要的配置如下：
步骤 3：创建 Kubernetes Secret 存储 MySQL 密码
为了安全性，我们可以使用 Kubernetes Secret 来存储 MySQL 密码。
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: mysql-secret
type: Opaque
data:
mysql-root-password: <base64编码的root密码>
mysql-replication-user: <base64编码的replication用户名>
mysql-replication-password: <base64编码的replication密码>
步骤 4：部署 MySQL 主节点
-
创建主节点的配置文件 mysql-master-deployment.yaml：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: mysql-master
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: mysql
role: master
template:
metadata:
labels:
app: mysql
role: master
spec:
containers:
- name: mysql
image: mysql:5.7
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
valueFrom:
secretKeyRef:
name: mysql-secret
key: mysql-root-password
- name: MYSQL_REPLICATION_USER
valueFrom:
secretKeyRef:
name: mysql-secret
key: mysql-replication-user
- name: MYSQL_REPLICATION_PASSWORD
valueFrom:
secretKeyRef:
name: mysql-secret
key: mysql-replication-password
ports:
- containerPort: 3306
volumeMounts:
- name: mysql-persistent-storage
mountPath: /var/lib/mysql
volumes:
- name: mysql-persistent-storage
persistentVolumeClaim:
claimName: mysql-pv-claim
-
创建 MySQL 主节点的 Service：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mysql-master
spec:
ports:
- port: 3306
targetPort: 3306
selector:
app: mysql
role: master
步骤 5：部署 MySQL 从节点
-
创建从节点的配置文件 mysql-slave-deployment.yaml：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: mysql-slave
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: mysql
role: slave
template:
metadata:
labels:
app: mysql
role: slave
spec:
containers:
- name: mysql
image: mysql:5.7
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
valueFrom:
secretKeyRef:
name: mysql-secret
key: mysql-root-password
- name: MYSQL_REPLICATION_USER
valueFrom:
secretKeyRef:
name: mysql-secret
key: mysql-replication-user
- name: MYSQL_REPLICATION_PASSWORD
valueFrom:
secretKeyRef:
name: mysql-secret
key: mysql-replication-password
- name: MYSQL_MASTER_HOST
value: "mysql-master"
ports:
- containerPort: 3306
volumeMounts:
- name: mysql-persistent-storage
mountPath: /var/lib/mysql
volumes:
- name: mysql-persistent-storage
persistentVolumeClaim:
claimName: mysql-pv-claim
-
创建 MySQL 从节点的 Service：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mysql-slave
spec:
ports:
- port: 3306
targetPort: 3306
selector:
app: mysql
role: slave
步骤 6：设置主从复制
在从节点启动后，执行以下命令来配置主从复制：
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登录主节点，创建用于复制的用户：
CREATE USER 'replication'@'%' IDENTIFIED BY 'replication_password';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'replication'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;
-
获取主节点状态：
SHOW MASTER STATUS;
-
登录到从节点，将其配置为主节点的从属节点：
CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='mysql-master',
MASTER_USER='replication',
MASTER_PASSWORD='replication_password',
MASTER_LOG_FILE='<上一步中获取的 File>',
MASTER_LOG_POS=<上一步中获取的 Position>;
START SLAVE;
-
检查从节点状态以确认同步是否成功：
SHOW SLAVE STATUSG
步骤 7：配置读写分离
在 Kubernetes 中，可以使用一个自定义的 Service 来实现读写分离：
-
创建 MySQL 读写分离的 Service：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mysql-read-write
spec:
ports:
- port: 3306
targetPort: 3306
selector:
app: mysql
role: master
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mysql-read-only
spec:
ports:
- port: 3306
targetPort: 3306
selector:
app: mysql
role: slave
-
通过应用层（例如应用代码）选择访问不同的 Service 来实现读写分离：
步骤 8：测试读写分离
-
将写操作请求发送到 mysql-read-write 服务，验证数据是否被正确写入。
-
将读操作请求发送到 mysql-read-only 服务，确保从节点上能够读到主节点写入的数据。
步骤 9：监控与维护
可以通过 Prometheus 和 Grafana 对 MySQL 集群进行监控，关注主从复制的延迟和节点的健康状态，以便及时处理故障。
总结
主节点负责处理写操作，从节点负责处理读操作，应用可以根据需求连接到不同的 Service 来实现高效的数据库读写分离。
