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在K8S中部署MySQL主从

news 2025/10/25 9:08:38

1 概述

在K8S环境中，配置单个MySQL是非常方便的，但如果需要配置MySQL主从，则比较麻烦。

配置MySQL主从有下面三个特殊的地方：

主库的配置文件和从库的配置文件，也就是需要根据主从的不同使用不同的配置文件。
从库开始的时候，主库可能已经有数据了，需要备份这些数据到从库作为初始数据。
从库启动前，需要连接主库并指定同步文件的名称和从哪个位置开始同步数据，然后启动从库。

如果是手工搭建MySQL主从，上面这些特殊地方手工一个个完成即可。但在K8S环境中，MySQL主从属于有状态的，需要由statefulset来编排，也就是上面那些特殊地方，需要用Pod中的容器来协助完成，才能够纳入到statefulset中进行编排，否则就无法做到自动多一个或者少一个从库。

2 配置

2.1 yaml配置

1、设定namespace

采用了自定义namespace，好处是pod、statefulset、service等的名称不怕重复，这也是推荐的一种实践。下面除了PV对象之外，其它对象都加上此namespace，方便管理，缺点是后面查询对象的命令都需要加上-n mysql-demo03参数指定namespace来查询。所有对象都加上相同的label，方便需要全部查询对象的场景。

# mysql-namespace.yaml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: mysql-demo03labels:app: mysql

2、主从库的配置文件

主库主要是开启binlog，使得从库可以同步binlog文件来保证数据与主库一致。从库则需要设置只读，不支持写入数据。

# mysql-configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:name: mysqlnamespace: mysql-demo03labels:app: mysql
data:master.cnf: |[mysqld]log-bin slave.cnf: |[mysqld]super-read-only

3、设置MySQL数据库的访问密码

使用Secret类型时，数据需要用Base64编码，可以在Linux命令行中执行命令进行Base64编码：echo -n "123456" | base64

# mysql-secret.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:name: mysql-secretnamespace: mysql-demo03labels:app: mysql
type: Opaque
data:password: MTIzNDU2

4、开放访问端口

使用NodePort类型的Service，支持从外部访问MySQL，注意在Windows系统需要使用WSL的IP，Linux则可以使用宿主机的IP。

# mysql-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: mysqlnamespace: mysql-demo03labels:app: mysql
spec:type: NodePortports:- name: mysqlport: 3306nodePort: 31306selector:app: mysql
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: mysql-readnamespace: mysql-demo03labels:app: mysql
spec:ports:- name: mysqlport: 3306selector:app: mysql

5、定义文件目录类型的PV

作为例子，使用宿主机上的目录作为PV最简单。注意Windows系统中需要用WSL里面的的目录，Linux上可以直接使用宿主机上的目录。也可以配置NFS之类的来提供PV。注意storageClassName，需要在下面是statefulset中映射上，否则PVC无法正确绑定PV。volumeClaimTemplates中补充storageClassName的配置，用于匹配PV。

# mysql-pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: demo03-mysql-pv01labels:app: mysql
spec:storageClassName: demo03-mysql-pvaccessModes:- ReadWriteOncecapacity:storage: 1GihostPath:path: /mnt/host/d/mysql_demo03/volume-pv01
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: demo03-mysql-pv02labels:app: mysql
spec:storageClassName: demo03-mysql-pvaccessModes:- ReadWriteOncecapacity:storage: 1GihostPath:path: /mnt/host/d/mysql_demo03/volume-pv02
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: demo03-mysql-pv03labels:app: mysql
spec:storageClassName: demo03-mysql-pvaccessModes:- ReadWriteOncecapacity:storage: 1GihostPath:path: /mnt/host/d/mysql_demo03/volume-pv03

6、编排容器

使用statefulset编排容器，使用两个initContainers，一个通过提取容器的编号来区分主从，从而获取不同的配置；第二个组装启动从库的同步SQL。还提供了一个常规容器xtrabackup来备份数据，备份数据用来初始化从库数据和提供同步初始信息。

# mysql-statefulset.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:name: mysqlnamespace: mysql-demo03labels:app: mysql
spec:selector:matchLabels:app: mysqlserviceName: mysqlreplicas: 3template:metadata:labels:app: mysqlspec:initContainers:- name: init-mysqlimage: ubuntu:20.04env:- name: MYSQL_ROOT_PASSWORDvalueFrom:secretKeyRef:name: mysql-secretkey: passwordcommand:- bash- "-c"- |set -ex# statefulset为pod生成hostname，里面包含序号，提取序号来作为server-id，并区分主从(第0个为主、其它为从)[[ $(hostname) =~ -([0-9]+)$ ]] || exit 1ordinal=${BASH_REMATCH[1]}echo [mysqld] > /mnt/conf.d/server-id.cnf# 由于server-id不能为 0，因此给ID加个数来避开它echo server-id=$((100 + $ordinal)) >> /mnt/conf.d/server-id.cnf# 如果pod序号为0则为主，其它为从，区分主从获取不同的配置if [[ ${ordinal} -eq 0 ]]; thencp /mnt/config-map/master.cnf /mnt/conf.delsecp /mnt/config-map/slave.cnf /mnt/conf.dfivolumeMounts:- name: confmountPath: /mnt/conf.d- name: config-mapmountPath: /mnt/config-map- name: clone-mysqlimage: ist0ne/xtrabackup:1.0env:- name: MYSQL_ROOT_PASSWORDvalueFrom:secretKeyRef:name: mysql-secretkey: passwordcommand:- bash- "-c"- |set -ex# 一个新的MySQL需要拷贝已有的数据，如果数据已经存在，就不需要再次拷贝了[[ -d /var/lib/mysql/mysql ]] && exit 0# 从hostname中提取pod序号[[ $(hostname) =~ -([0-9]+)$ ]] || exit 1ordinal=${BASH_REMATCH[1]}# 主MySQL不用拷贝数据[[ $ordinal == 0 ]] && exit 0# 从前一个序号的MySQL中拷贝数据ncat --recv-only mysql-$(($ordinal-1)).mysql 3307 | xbstream -x -C /var/lib/mysqlxtrabackup --prepare --target-dir=/var/lib/mysqlvolumeMounts:- name: datamountPath: /var/lib/mysqlsubPath: mysql- name: confmountPath: /etc/mysql/conf.dcontainers:- name: mysqlimage: mysql:5.7env:- name: MYSQL_ROOT_PASSWORDvalueFrom:secretKeyRef:name: mysql-secretkey: passwordports:- name: mysqlcontainerPort: 3306volumeMounts:- name: datamountPath: /var/lib/mysqlsubPath: mysql- name: confmountPath: /etc/mysql/conf.dresources:requests:cpu: 500mmemory: 1GilivenessProbe:exec:command: ["mysqladmin", "ping", "-uroot", "-p${MYSQL_ROOT_PASSWORD}"]initialDelaySeconds: 30periodSeconds: 10timeoutSeconds: 5readinessProbe:exec:command: ["mysqladmin", "ping", "-uroot", "-p${MYSQL_ROOT_PASSWORD}"]initialDelaySeconds: 5periodSeconds: 2timeoutSeconds: 1- name: xtrabackupimage: ist0ne/xtrabackup:1.0ports:- name: xtrabackupcontainerPort: 3307env:- name: MYSQL_ROOT_PASSWORDvalueFrom:secretKeyRef:name: mysql-secretkey: passwordcommand:- bash- "-c"- |set -excd /var/lib/mysql# 启动从库前，需要执行"CHANGE MASTER TO" SQL，里面需要提供MASTER_LOG_FILE(binlog文件名)和MASTER_LOG_POS(同步数据位置)# 如果通过xtrabackup备份了数据文件，则可以从备份文件里获取到这两个信息if [[ -f xtrabackup_slave_info ]]; then# xtrabackup_slave_info文件来自于从库，文件里已经包含"CHANGE MASTER TO" SQL，改名字后直接使用即可mv xtrabackup_slave_info change_master_to.sql.inrm -f xtrabackup_binlog_infoelif [[ -f xtrabackup_binlog_info ]]; then# xtrabackup_binlog_info文件来自于主库，需要从中提取MASTER_LOG_FILE和MASTER_LOG_POS并组装"CHANGE MASTER TO" SQL[[ $(cat xtrabackup_binlog_info) =~ ^(.*?)[[:space:]]+(.*?)$ ]] || exit 1rm xtrabackup_binlog_infoecho "CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='${BASH_REMATCH[1]}',\MASTER_LOG_POS=${BASH_REMATCH[2]}" > change_master_to.sql.infiif [[ -f change_master_to.sql.in ]]; then# 等待MySQL容器ready之后才能执行上面组装的SQLecho "Waiting for mysqld to be ready（accepting connections）"until mysql -uroot -p${MYSQL_ROOT_PASSWORD} -e "SELECT 1"; do sleep 1; doneecho "Initializing replication from clone position"mv change_master_to.sql.in change_master_to.sql.orig# 执行"CHANGE MASTER TO" SQL，并启动Slave库同步mysql -uroot -p${MYSQL_ROOT_PASSWORD} << EOF$(< change_master_to.sql.orig),MASTER_HOST='mysql-0.mysql.weixnie',MASTER_USER='root',MASTER_PASSWORD='${MYSQL_ROOT_PASSWORD}',MASTER_CONNECT_RETRY=10;START SLAVE;EOFfi# ncat监听3307端口，有新数据则备份exec ncat --listen --keep-open --send-only --max-conns=1 3307 -c \"xtrabackup --backup --slave-info --stream=xbstream --user=root --password=${MYSQL_ROOT_PASSWORD}"volumeMounts:- name: datamountPath: /var/lib/mysqlsubPath: mysql- name: confmountPath: /etc/mysql/conf.dvolumes:- name: confemptyDir: {}- name: config-mapconfigMap:name: mysqlvolumeClaimTemplates:- metadata:name: dataspec:accessModes: ["ReadWriteOnce"]resources:requests:storage: 1GistorageClassName: demo03-mysql-pvvolumeMode: Filesystem

通过kubectl apply -f xx.yaml，按顺序执行上面yaml文件即可。