kubernetes学习之持久化存储StorageClass(4.1)

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
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云数据库 RDS PostgreSQL,集群系列 2核4GB
简介: kubernetes学习之持久化存储StorageClass(4)

前言


持久化存储是容器无法绕开的一个问题,其主要原因是我们的容器或者pod有些是有状态服务,有些是无状态服务的,而容器或者pod的生命周期是短暂的,例如,一个MySQL容器或者pod,容器或者pod启动后,对该服务做了一些修改,比如修改密码,添加插件,删除无用数据等等操作后,如果容器或者pod在这些操作后被销毁了或者重启了,那么,前面做的这些改动就将消失了(容器或者pod规定的,只要重新启动将会恢复初始状态)。因此,数据的持久化对于有状态服务来说就是非常必要的了。

这里简单提一句,有状态服务和无状态服务到底是指的什么?

无状态服务

     -认为所有pod都是一样的,不具备与其他实例有不同的关系。

    - 没有顺序的要求。

    - 不用考虑再哪个Node运行。

    - 随意扩容缩容。

  • Deployment控制器设计原则:管理的所有Pod一模一样,提供同一个服务,也不考虑在哪台Node运行,可随意扩容和缩容。这种应用称为“无状态”,例如Web服务

有状态服务

 - 集群节点之间的关系。
  - 数据不完全一致。
  - 实例之间不对等的关系。
  - 依靠外部存储的应用。
  - 通过dns维持身份

  • 在实际的场景中,并不能满足所有应用,尤其是分布式应用,会部署多个实例,这些实例之间往往有依赖关系,例如主从关系、主备关系,这种应用称为“有状态”,例如MySQL主从、Etcd集群

如何理解呢?http协议大家应该都清楚是无状态的协议服务,而电子商务内的购物车等等是有事务,有状态的,带session了嘛,比如,电子商务里的已付款商品和未付款商品,电子商务的后台对每种状态情况做了标识了,这样就算有状态了。举一个常见的例子,在商城里购买一件商品。需要经过放入购物车、确认订单、付款等多个步骤。由于HTTP协议本身是无状态的,所以为了实现有状态服务,就需要通过一些额外的方案。比如最常见的session,将用户挑选的商品(购物车),保存到session中,当付款的时候,再从购物车里取出商品信息 。

实验目标


前面说了那么多,做了N多铺垫,也就是想使用一下在k8s中应用最简单的nfs网络存储来持久化存储一个MySQL5.7.23的单实例,并且该MySQL单实例能通过navicat连接上,并进行一些初步的管理工作。

实验环境


(1)一个可正常运行的k8s环境,使用的服务器是centos7版本,三台虚拟机服务器,IP地址为:192.168.217.16/17/18 ,其中16服务器是主master服务器。17,18为node节点。

[root@master ~]# k get nodes 
NAME      STATUS   ROLES    AGE   VERSION
c7n.cnn   Ready    master   32d   v1.19.4
slave1    Ready    <none>   32d   v1.19.4
slave2    Ready    <none>   32d   v1.19.4

(2)nfs服务

nfs服务搭建在master节点,也就是16服务器上。配置文件内容如下:

[root@master ~]# cat /etc/exports
/data/nfs-sc  10.244.0.0/16(rw,no_root_squash,no_subtree_check) 192.168.217.16(rw,no_root_squash,no_subtree_check) 192.168.217.0/24(rw,no_root_squash,no_subtree_check)

(3)

nfs-client-provisioner镜像使用的是这个:

[root@master ~]# docker images
REPOSITORY                                                                    TAG                     IMAGE ID            CREATED             SIZE
registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/c7n/nfs-client-provisioner                  v3.1.0-k8s1.11          e47e31bbe424        19 months ago       49.8MB

下载链接:https://pan.baidu.com/s/1ytRwIlMnF_FDzT_V9MQj0A?pwd=k8ss
提取码:k8ss

三个服务器都导入该镜像,因为不知道pod会调度到哪个节点。

实验步骤


一,rbac角色权限建立,文件内容如下:

[root@master ~]# cat serviceacount.yaml 
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: nfs-client-provisioner
  namespace: kube-system
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: nfs-client-provisioner-runner
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumes"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumeclaims"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "update"]
  - apiGroups: ["storage.k8s.io"]
    resources: ["storageclasses"]
    verbs: ["get", "list", "watch"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["events"]
    verbs: ["get", "list", "watch","create", "update", "patch"]
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: run-nfs-client-provisioner
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nfs-client-provisioner
    namespace: kube-system
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: nfs-client-provisioner-runner
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
---
kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
  namespace: kube-system
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["endpoints"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "update", "patch"]
---
kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
  namespace: kube-system
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nfs-client-provisioner
    namespace: kube-system
roleRef:
  kind: Role
  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

这里需要注意一点,都是使用的namespace kube-system ,下面的文件也需要指定到kube-system命名空

执行该文件输出应该如下():

[root@master ~]# k apply -f serviceacount.yaml 
serviceaccount/nfs-client-provisioner created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/nfs-client-provisioner-runner created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/run-nfs-client-provisioner created
role.rbac.authorization.k8s.io/leader-locking-nfs-client-provisioner created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/leader-locking-nfs-client-provisioner created

 执行命令:kubectl apply -f serviceacount.yaml

(二)部署pod


[root@master ~]# cat deploy-nfs.yaml 
apiVersion: v1 
kind: ServiceAccount 
metadata: 
  name: nfs-client-provisioner 
--- 
kind: Deployment 
apiVersion: apps/v1  
metadata: 
  name: nfs-client-provisioner 
  namespace: kube-system
spec: 
  replicas: 1 
  strategy: 
    type: Recreate 
  selector: 
    matchLabels: 
      app: nfs-client-provisioner 
  template: 
    metadata: 
      labels: 
        app: nfs-client-provisioner 
    spec: 
      serviceAccountName: nfs-client-provisioner 
      containers: 
        - name: nfs-client-provisioner 
          image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/c7n/nfs-client-provisioner:v3.1.0-k8s1.11
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          volumeMounts: 
            - name: nfs-client-root 
              mountPath: /persistentvolumes 
          env: 
            - name: PROVISIONER_NAME 
              value: fuseim.pri/ifs 
            - name: NFS_SERVER 
              value: 192.168.217.16
            - name: NFS_PATH 
              value: /data/nfs-sc 
      volumes: 
        - name: nfs-client-root 
          nfs: 
            server: 192.168.217.16
            path: /data/nfs-sc

 nfs-client-provisioner这个镜像的部署,其中的env 需要根据自己的实际情况填写,也就是这些:

 - name: PROVISIONER_NAME 
              value: fuseim.pri/ifs  #可以自己定义一个任意的名字
            - name: NFS_SERVER         #这里不修改
              value: 192.168.217.16   #nfs服务所在的服务器IP
            - name: NFS_PATH        #这里不修改
              value: /data/nfs-sc    #nfs服务配置文件里写的路径,也就是/etc/exports文件内定义的路径
      volumes: 
        - name: nfs-client-root #这不修改
          nfs: 
            server: 192.168.217.16#nfs服务所在的服务器IP
            path: /data/nfs-sc  #nfs服务配置文件里写的路径,也就是/etc/exports文件内定义的路径

除了需要根据实际情况修改的地方,还有一个地方需要注意, serviceAccountName: nfs-client-provisioner,这个账号由于

metadata:

 name: nfs-client-provisioner

 namespace: kube-system

这一段是指定的命名空间kube-system,因此,上面的账号生成文件也必须是使用namespace 为kube-system 。总的来说,也就是两者使用的命名空间要保持一致。

执行命令:kubectl apply -f deploy-nfs.yaml

这两步完成后,应该就能在命名空间kube-system 里看到一个正常运行的pod:

[root@master ~]# k get po -n kube-system|grep nfs
nfs-client-provisioner-6fc484bd4f-7vrb8   1/1     Running   0          135m

(三)建立StorageClasses


vim  storageclass-nfs.yaml

此sc建立的时候就设定为了default class

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: managed-nfs-storage
  annotations:
    storageclass.beta.kubernetes.io/is-default-class: "true"
provisioner: fuseim.pri/ifs
reclaimPolicy: Delete
allowVolumeExpansion: True  #允许pvc创建后扩容

这个StorageClass是没有和命名空间namespace有依赖的,提供者provisioner: fuseim.pri/ifs这个是建立pvc时候必须指定的 哦,这个是非常重要的一个键值对,它的值由文件deploy-nfs.yaml内定义。

执行命令:kubectl apply -f storageclass-nfs.yaml


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