Kubernetes 中實現 MySQL 的讀寫分離
在 Kubernetes 中實現 MySQL 的讀寫分離，可以透過主從複製架構來實現。在這種架構中，MySQL 主節點（Master）負責處理所有寫操作，而 MySQL 從節點（Slave）負責處理所有讀操作。下面是一個詳細的步驟指南：
步驟 1：建立 Kubernetes 叢集
確保你有一個執行良好的 Kubernetes 叢集，建議有3個以上的節點，以便更好地分配資源並實現高可用性。
步驟 2：建立 MySQL 主從複製 Docker 映象
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首先，需要構建一個支援主從複製的 MySQL 映象，或直接使用現有支援主從複製的 MySQL 映象。
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如果要自己配置，可以從 MySQL 官方映象開始，透過設定 my.cnf 檔案來支援主從複製。
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主要的配置如下：
步驟 3：建立 Kubernetes Secret 儲存 MySQL 密碼
為了安全性，我們可以使用 Kubernetes Secret 來儲存 MySQL 密碼。
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: mysql-secret
type: Opaque
data:
mysql-root-password: <base64編碼的root密碼>
mysql-replication-user: <base64編碼的replication使用者名稱>
mysql-replication-password: <base64編碼的replication密碼>
步驟 4：部署 MySQL 主節點
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建立主節點的配置檔案 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
-
建立 MySQL 主節點的 Service：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mysql-master
spec:
ports:
- port: 3306
targetPort: 3306
selector:
app: mysql
role: master
步驟 5：部署 MySQL 從節點
-
建立從節點的配置檔案 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
-
建立 MySQL 從節點的 Service：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mysql-slave
spec:
ports:
- port: 3306
targetPort: 3306
selector:
app: mysql
role: slave
步驟 6：設定主從複製
在從節點啟動後，執行以下命令來配置主從複製：
-
登入主節點，建立用於複製的使用者：
CREATE USER 'replication'@'%' IDENTIFIED BY 'replication_password';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'replication'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;
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獲取主節點狀態：
SHOW MASTER STATUS;
-
登入到從節點，將其配置為主節點的從屬節點：
CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='mysql-master',
MASTER_USER='replication',
MASTER_PASSWORD='replication_password',
MASTER_LOG_FILE='<上一步中獲取的 File>',
MASTER_LOG_POS=<上一步中獲取的 Position>;
START SLAVE;
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檢查從節點狀態以確認同步是否成功：
SHOW SLAVE STATUS\G
步驟 7：配置讀寫分離
在 Kubernetes 中，可以使用一個自定義的 Service 來實現讀寫分離：
-
建立 MySQL 讀寫分離的 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
-
透過應用層（例如應用程式碼）選擇訪問不同的 Service 來實現讀寫分離：
步驟 8：測試讀寫分離
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將寫操作請求傳送到 mysql-read-write 服務，驗證資料是否被正確寫入。
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將讀操作請求傳送到 mysql-read-only 服務，確保從節點上能夠讀到主節點寫入的資料。
步驟 9：監控與維護
可以透過 Prometheus 和 Grafana 對 MySQL 叢集進行監控，關注主從複製的延遲和節點的健康狀態，以便及時處理故障。
總結
主節點負責處理寫操作，從節點負責處理讀操作，應用可以根據需求連線到不同的 Service 來實現高效的資料庫讀寫分離。