运行单实例有状态应用程序

本页面展示了如何使用 PersistentVolume 和 Deployment 在 Kubernetes 中运行单实例有状态应用。本应用是 MySQL。

目标

创建引用环境中磁盘的 PersistentVolume。
创建 MySQL Deployment。
在集群中以已知的 DNS 名称向其他 Pod 暴露 MySQL。

准备工作

你需要拥有一个 Kubernetes 集群，并且 kubectl 命令行工具已被配置为与你的集群通信。建议你在至少有两个不作为控制平面主机的节点组成的集群上运行本教程。如果你还没有集群，可以使用 minikube 创建一个，或者使用这些 Kubernetes 演练场中的一个。
要检查版本，请输入 kubectl version。
你需要拥有一个具有默认 StorageClass 的动态 PersistentVolume 供应器，或者静态预配 PersistentVolumes，以满足此处使用的 PersistentVolumeClaims。

部署 MySQL

你可以通过创建 Kubernetes Deployment 并使用 PersistentVolumeClaim 将其连接到现有的 PersistentVolume 来运行有状态应用。例如，此 YAML 文件描述了一个运行 MySQL 并引用 PersistentVolumeClaim 的 Deployment。该文件定义了 /var/lib/mysql 的卷挂载，然后创建一个寻找 20G 卷的 PersistentVolumeClaim。此声明由任何满足要求的现有卷或动态供应器满足。

注意：密码在 config yaml 中定义，这是不安全的。有关安全解决方案，请参阅 Kubernetes Secrets。

application/mysql/mysql-deployment.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql
spec:
  ports:
  - port: 3306
  selector:
    app: mysql
  clusterIP: None
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mysql
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
      - image: mysql:9
        name: mysql
        env:
          # Use secret in real usage
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: password
        ports:
        - containerPort: 3306
          name: mysql
        volumeMounts:
        - name: mysql-persistent-storage
          mountPath: /var/lib/mysql
      volumes:
      - name: mysql-persistent-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: mysql-pv-claim

application/mysql/mysql-pv.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mysql-pv-volume
  labels:
    type: local
spec:
  storageClassName: manual
  capacity:
    storage: 20Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: "/mnt/data"
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysql-pv-claim
spec:
  storageClassName: manual
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi

部署 YAML 文件中的 PV 和 PVC

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/mysql/mysql-pv.yaml

部署 YAML 文件的内容

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/mysql/mysql-deployment.yaml

显示有关 Deployment 的信息

kubectl describe deployment mysql

输出类似于：

Name:                 mysql
Namespace:            default
CreationTimestamp:    Tue, 01 Nov 2016 11:18:45 -0700
Labels:               app=mysql
Annotations:          deployment.kubernetes.io/revision=1
Selector:             app=mysql
Replicas:             1 desired | 1 updated | 1 total | 0 available | 1 unavailable
StrategyType:         Recreate
MinReadySeconds:      0
Pod Template:
  Labels:       app=mysql
  Containers:
    mysql:
    Image:      mysql:9
    Port:       3306/TCP
    Environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD:      password
    Mounts:
      /var/lib/mysql from mysql-persistent-storage (rw)
  Volumes:
    mysql-persistent-storage:
    Type:       PersistentVolumeClaim (a reference to a PersistentVolumeClaim in the same namespace)
    ClaimName:  mysql-pv-claim
    ReadOnly:   false
Conditions:
  Type          Status  Reason
  ----          ------  ------
  Available     False   MinimumReplicasUnavailable
  Progressing   True    ReplicaSetUpdated
OldReplicaSets:       <none>
NewReplicaSet:        mysql-63082529 (1/1 replicas created)
Events:
  FirstSeen    LastSeen    Count    From                SubobjectPath    Type        Reason            Message
  ---------    --------    -----    ----                -------------    --------    ------            -------
  33s          33s         1        {deployment-controller }             Normal      ScalingReplicaSet Scaled up replica set mysql-63082529 to 1

列出 Deployment 创建的 Pod

kubectl get pods -l app=mysql

输出类似于：

NAME                   READY     STATUS    RESTARTS   AGE
mysql-63082529-2z3ki   1/1       Running   0          3m

检查 PersistentVolumeClaim

kubectl describe pvc mysql-pv-claim

输出类似于：

Name:         mysql-pv-claim
Namespace:    default
StorageClass:
Status:       Bound
Volume:       mysql-pv-volume
Labels:       <none>
Annotations:    pv.kubernetes.io/bind-completed=yes
                pv.kubernetes.io/bound-by-controller=yes
Capacity:     20Gi
Access Modes: RWO
Events:       <none>

访问 MySQL 实例

上面的 YAML 文件创建了一个服务，允许集群中的其他 Pod 访问数据库。Service 选项 clusterIP: None 允许 Service DNS 名称直接解析到 Pod 的 IP 地址。当你只有一个 Pod 在 Service 后面并且不打算增加 Pod 的数量时，这是最佳选择。

运行 MySQL 客户端连接到服务器

kubectl run -it --rm --image=mysql:9 --restart=Never mysql-client -- mysql -h mysql -ppassword

此命令在集群中创建一个运行 MySQL 客户端的新 Pod，并通过 Service 将其连接到服务器。如果连接成功，你就知道你的有状态 MySQL 数据库已启动并正在运行。

Waiting for pod default/mysql-client-274442439-zyp6i to be running, status is Pending, pod ready: false
If you don't see a command prompt, try pressing enter.

mysql>

更新

可以使用 kubectl apply 命令像往常一样更新 Deployment 的镜像或任何其他部分。以下是一些有状态应用特有的注意事项：

不要扩缩应用。此设置仅适用于单实例应用。底层的 PersistentVolume 只能挂载到一个 Pod。对于集群有状态应用，请参阅 StatefulSet 文档。
在 Deployment 配置 YAML 文件中使用 strategy: type: Recreate。这会指示 Kubernetes 不要使用滚动更新。滚动更新将不起作用，因为你不能同时运行多个 Pod。Recreate 策略将在创建具有更新配置的新 Pod 之前停止第一个 Pod。

删除 Deployment

按名称删除已部署的对象

kubectl delete deployment,svc mysql
kubectl delete pvc mysql-pv-claim
kubectl delete pv mysql-pv-volume

如果你手动预配了 PersistentVolume，还需要手动删除它并释放底层资源。如果你使用了动态供应器，它会在你删除 PersistentVolumeClaim 时自动删除 PersistentVolume。一些动态供应器（例如 EBS 和 PD 的供应器）在删除 PersistentVolume 时也会释放底层资源。

下一步

了解更多关于 Deployment 对象的信息。
了解更多关于部署应用的信息。
kubectl run 文档
卷和持久卷

最后修改于 2025 年 5 月 7 日上午 11:35（太平洋标准时间）：升级单实例有状态教程中使用的 MySQL 镜像版本，修复 YAML (1ea9ecf3ad)

运行单实例有状态应用程序

目标

准备工作

部署 MySQL

访问 MySQL 实例

更新

删除 Deployment

下一步

反馈