利用Kubernetes搭建便携式开发环境之MySQL和Redis

以前给你们介绍过，我本身用的开发环境都是容器化的，只不过前两年不会用K8，大部分都是用的 Docker 或者 Docker-Compose。随着这一年多对 K8 的学习和工做中的使用，一直有想法用K8 作一套便携式开发环境，之后换电脑就不用再愁数据库、缓存、队列这些基础软件的安装了。正好下个月我就能换新的办公电脑啦，也不能拿『能用就行』的理由再拖延下去了。node

若是问你 “ 平时开发程序依赖最多的基础软件时啥？”，我猜大部分人会回答：“MySQL 和 Redis”，毕竟万物皆是增删改查，成天作CURD的咱们怎么能离开它们呢。mysql

准备工做

工具选择

既然是要在本地 Kubernetes 上搭建开发环境，那电脑上得先有 Kubernetes 集群才行。目前能够在本地运行 Kubernetes 集群的工具备：Minikube 、Kind 和 K3d ，咱们的MySQL和Redis都是靠先编写资源定义YAML文件，再经过 kubectl 交给Kubernetes 集群执行的，因此这三种工具用哪一种都行。git

我本身在本地使用的是Minikube，这是 Kubernetes 官方提供的工具，说实话运行起来后电脑有点卡，Minikube的安装步骤能够参考我之前写的文章「Minikube-运行在笔记本电脑上的Kubernetes集群」。另外两种 Kind 和 K3d 则是轻量级集群，支持多节点部署。其中我比较推荐K3d，尤为是使用 M1芯片MacBook的同窗，如今暂时只能使用K3d安装Kubernetes集群。github

K3d 是使用 docker 容器在本地运行 k3s 集群，k3s 是由 Rancher Lab 开源的轻量级 Kubernetes。k3d 完美继承了 k3s 的简单、快速和占用资源少的优点，镜像大小只有 100 多 M，启动速度快，支持多节点集群。虽然 k3s 对 Kubernetes 进行了轻量化的裁剪，可是提供了完整了功能，像 Istio 这样复杂的云原生应用均可以在 k3s 上顺利运行。sql

K3d 除了启动速度快和占用资源少之外，在边缘计算和嵌入式领域也有着不俗的表现。由于 k3s 自己应用场景主要在边缘侧，因此支持的设备和架构不少，如：ARM64 和 ARMv7 处理器。不少老旧 PC 和树莓派这样的设备均可以拿来作成 k3s 集群，为本地研发测试燃尽最后的生命。docker

预备知识点

说完了安装工具的选择，咱们再来讲一下在Kubernetes上从零搭建开发环境须要提早作哪些知识储备，若是你已经对Kubernetes这些基础概念已经有所了解能够直接跳过去看实操环节了，若是还比较生疏的话，我建议你们先看看下面这几篇文章，这些都是咱们搭建开发环境时须要用到的。数据库

Kubernetes Pod入门指南后端

应用编排利器之Deploymentapi

学练结合，快速掌握Kubernetes Service缓存

用面向对象的方式管理配置文件

深刻理解StatefulSet，用Kubernetes编排有状态应用

安装MySQL

在正式开始在Kubernetes上安装MySQL和Redis前我先说明下安装这两个基础软件服务的思路。

首先由于是用做开发环境，咱们就不追求高可用了，尽可能精简。文章后面我会给出安装主从和集群式数据库的一些教程连接，供你们参考。
安装MySQL和Redis的思路是同样的，每一个服务都由下面几个主要的部分构成：

① 一个单副本 Pod 做为运行MySQL或者Redis 的载体。

② 一个调度Pod用的Deployment控制器，由于服务里只包含一个Pod，不须要维持构建的顺序，因此不用使用StatefulSet做为Pod的控制器。

③一个ConfigMap对象，包含了MySQL或者Redis配置文件里须要的配置项，在建立Pod时会做为配置文件挂载到应用所在的容器中。

④一个 Service 对象，将应用 Pod 做为本身的后端端点，以始终保持不变的NodeId:NodePort 方式向外暴露服务。

下面这张图很好的解释了这四部分的协做关系。

解释清楚咱们在Kubernetes上搭建MySQL和Redis开发环境的思路后，下面就能够进入实操环节啦，我为你们准备了能够直接拿来使用的YAML资源定义文件。

建立MySQL配置

咱们先来建立一个名为 mysql-db-config 的ConfigMap，稍后会把这些配置做为 my.cnf 配置文件挂载到MySQL应用Pod的容器里。

### 文件名 mysql-configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: mysql-db-config
  namespace: default
  labels:
    app: mysql-db-config
data:
  my.cnf: | [client] default-character-set=utf8mb4 [mysql] default-character-set=utf8mb4 [mysqld] character-set-server = utf8mb4 collation-server = utf8mb4_unicode_ci init_connect='SET NAMES utf8mb4' skip-character-set-client-handshake = true max_connections=2000 secure_file_priv=/var/lib/mysql datadir=/var/lib/mysql bind-address=0.0.0.0 symbolic-links=0 复制代码

假定MySQL相关的YAML定义文件都放在 mysql-singleton 这个目录下，经过 kubectl 把这个ConfigMap 提交给Kubernetes 进行建立便可：

kubectl apply -f mysql-singleton/mysql-configmap.yaml
复制代码

建立MySQL容器和Service

有了MySQL配置相关的 ConfigMap后，咱们就能在建立运行MySQL的容器时，把他做为配置文件挂载到容器中：

### 文件名 deployment-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 3306
      nodePort: 30306
      targetPort: mysql
  selector:
    app: mysql
---
apiVersion:
kind: Deployment
metadata:
  name: mysql
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
        - image: mysql:5.7
          name: mysql
          env:
            - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
              value: root
          ports:
            - containerPort: 3306
              name: mysql
          volumeMounts:
            - name: mysql-persistent-storage
              mountPath: /var/lib/mysql
            - name: mysql-config
              mountPath: /etc/mysql/conf.d/my.cnf
              subPath: my.cnf
      volumes:
        - name: mysql-persistent-storage
          emptyDir: {}
        - name: mysql-config
          configMap:
            name: mysql-db-config
            items:
              - key: my.cnf
                path: my.cnf
复制代码

一样的，使用kubectl 把 YAML 提交给Kubernetes后，等资源建立完毕咱们的开发环境MySQL就算搭建好了

kubectl apply -f mysql-singleton/deployment-service.yaml
复制代码

经过

上面的YAML文件中，有三点须要详细说明一下：

使用 mysql-db-config 这个ConfigMap 中my.cnf这个配置项以my.cnf文件名挂载到容器中去，可是由于挂载进去后会覆盖容器中conf.d 目录中的内容。经过volumeMounts.subPath能够支持选定ConfigMap中的Key-Value挂载到容器中而不覆盖容器中原有的文件。
Service 用 30306 端口向集群外暴露了MySQL服务，客户端从电脑上使用NodeIP:NodePort便可链接到这里建立的数据库，若是用的是Minikube建立的Kubernetes集群，能够经过minikube ip 命令查到NodeIP。
emptyDir 类型的数据卷的生命周期与Pod同步，这里的同步指的是Pod被kubectl delete 主动删除时才会销毁对应的数据卷，若是是Pod本身崩溃，或者是集群Shotdown，等恢复后重建出来的Pod仍然会使用以前的数据卷，不会形成数据丢失。

在Kubernetes上建立完MySQL后，咱们能够经过任意客户端或者mysql命令行，链接MySQL服务。

mysql -uroot -proot -h {minikube-ip} -P 30306
复制代码

安装Redis

聊清楚了怎么用Kubernetes建立单节点的MySQL后，对于建立单例的Redis相信你们对大体流程也就比较清楚了，惟一少的就是定义Redis服务的这些YAML文件了。我已经帮大家踩好坑了，下面这些YAML都是我在线下调试过一段时间的，而且也能正确完成Redis数据的持久化。

因为声明 Redis 配置的 ConfigMap 篇幅太长，为了避免影响文章的阅读我就把这个安装Redis须要的YAML文件都放在GitHub上了，能够点击阅读原文或者经过连接：github.com/kevinyan815… 访问下载。

在这个仓库里我给出了MySQL和Redis的详细安装步骤，以及各类资源的YAML定义文件，包括以前安装ETCD集群的教程也整合到了这个仓库里。

安装步骤详解，参考用Kubernetes搭建ETCD集群和WebUI

关于安装过程当中遇到的问题能够在留言里跟我交流，你们还想看其余基础软件在Kubernetes上的安装教程的话也能够告诉我。

总结

这篇文章里整理了在Kubernetes上安装MySQL和Redis这两款咱们经常使用的基础软件的操做步骤，因为目的是在本地开发环境用，因此力求资源定义尽可能简单，能作到数据可持久化就好了，高可用再也不这里讨论。若是你对在Kubernetes上建立MySQL集群有兴趣，能够参考我下面给出的连接。

[MySQL Operator FOR Kubernetnes](: medium.com/oracledevs/…)

今天的文章就到这里啦，若是喜欢个人文章就帮我点个赞吧，我会每周经过技术文章分享个人所学所见和第一手实践经验，感谢你的支持。微信搜索关注公众号「网管叨bi叨」每周教会你一个进阶知识。