如何搭建基于Kubernates的Mysql多主机群

1、Persona XtraDB Cluster介绍：

       Persona XtraDB Cluster集群是由HPE公司提出的基于Mysql的多主数据库集群，该集群主要是通过容器的方式实现Mysql集群的部署，并且能够依托Kubernates实现对集群节点的管理。

（1）集群的主要特点

        Persona XtraDB Cluster集群的特点实现的是多主服务器协同工作，能够实现多节点共享和单独提供服务的能力。从而减少了因为master节点宕机造成的数据库运行效率低下或者无法提供服务的问题。根据官方资料，其拓扑结构及其特点如下图所示：

    依据上图中的拓扑结构和特点，Percona XtraDB Cluster与原有的数据库相比，也存在比较大的优缺点：

2、PXC的部署过程

       ①创建Cluster服务

       由于PXC（Percona XtraDB Cluster）主要是基于Kubernates进行部署，因此需要在Kubernates环境下创建相应的服务和Pod。当然基于k8s创建服务和Pod等主要是在k8s集群的master节点中完成。首先需要为PXC创建统一的集群服务。在此之前需要下载PXC的镜像，并且部署到自己的镜像服务器上，我们这边采用的私有服务器地址是：10.1.24.90：5000，这个地址在后续创建服务中会用到。我们创建配置脚本文件为：pxc-cluster-service.yaml 。其具体的脚本文件如下图所示：

如上图所示，我们在k8s中创建了一个名称叫做pxc-cluster的服务，端口号是3306

通过如下命令，执行上述脚本：

$ Kubectl create -f ./pxc-cluster-service.yaml

执行上述脚本以后，提示创建服务成功。通过如下命令，可以查看系统中是否已经启动了相关的服务

$ kubectl get svc --all-namespaces
通过上述命令以后，我们可以查看到如下状态：

      

如上图所示，我们发现刚才创建的cluster服务已经启动。

②创建Cluster的node1节点

       在Kubernates系统中创建完成pxc-cluster服务以后，我们就开始着手创建集群的每个节点了。当然在k8s中创建的服务，自然是通过pod方式实现。因此每次添加新的节点都是通过配置脚本的方式来创建的，并且需要为每一个节点起一个名称。

       特别需要注意的是，创建节点的时候Service和RC需要同时创建，如果仅有Service而无Endpoint的话，后续的SSL过程会失败，那么创建的节点也会自动停止，导致创建的pod停止，会被RC不断的重启。

       因此在创建配置脚本过程中，需要创建两个部分：Service和RC，具体的源代码如下所示：

Service部分：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: pxc-node1
  labels:
    node: pxc-node1
spec:
  ports:
    - port: 3306
      name: mysql
    - port: 4444
      name: state-snapshot-transfer
    - port: 4567
      name: replication-traffic
    - port: 4568
      name: incremental-state-transfer
  selector:
    node: pxc-node1
---
上述部分是配置脚本的Service部分，在k8s集群中创建了一个pxc的节点服务，名称为pxc-node1，端口和pxc-cluster服务统一为3306，数据库名称为mysql，并且创建了另外三个端口：stat-snapshot-transfer（4444）、replication-traffic（4567）、incremental-stat-transfer（4568）
RC部分：
---
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: pxc-node1
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        node: pxc-node1
        unit: pxc-cluster
    spec:
      containers:
        - resources:
            limits:
              cpu: 0.3
          image: 10.1.24.90:5000/percona_xtradb_cluster_5_6
          name: pxc-node1
          ports:
            - containerPort: 3306
            - containerPort: 4444
            - containerPort: 4567
            - containerPort: 4568
          env:
            - name: GALERA_CLUSTER
              value: "true"
            - name: WSREP_CLUSTER_ADDRESS
              value: gcomm://
            - name: WSREP_SST_USER
              value: sst
            - name: WSREP_SST_PASSWORD
              value: sst
            - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
              value: root
上述部分是配置脚本的RC部分，在k8s中创建了一个pxc-node的RC，其中副本数为1，可以根据需求修改为其他数字。RC的名称同样是pxc-node1，说明此节点的副本是1个。并且创建Pod所需要的镜像，正如从之前上传的私库镜像服务器上下载镜像文件。而所创建的pod在配置脚本中归属的单元为pxc-cluster集群中。而在创建的环境中也同时创建的mysql的环境变量，包括：root用户和密码，SST用户和密码等等。
     执行如下命令，创建node1的pod：
$ kubectl create -f ./pxc-node1.yaml

执行上述命令以后，执行如下命令，可以查看创建的pod是否启动：

$ kubectl get pods

通过上图，我们发现在k8s系统中，我们启动的pod有我们刚刚创建好的pod。说明节点创建成功。

通过上述方法，我们可以成功创建node1,node2,node3等等，当然需要修改配置文件的名称以及相关service和RC的名称。

通过这种方法可以组建一个基于Kubernates的mysql集群。

3、验证mysql部署情况

执行如下命令，连接PXC数据库集群。

$ kubectl exec -ti <POD-ID> --mysql-u root -proot -h pxc-cluster
其中POD-ID就是上述查询到的POD的名称。比如本文创建的POD节点有四个，分别是：

pxc-node1-rkwj8
pxc-node2-a6usw
pxc-node3-oky8e
pxc-node4-6q6bz
那么选择其中一个pod都可以。
执行上述命令以后，其结果如下图所示：

说明已经成功连接到mysql数据库中。
执行如下脚本，具体查看一下集群的节点数有几个：
$ mysql> show status like 'wsrep_cluster_size';

执行上述命令后，可以查看到如下图所示：

如上图所示，具体的集群的节点数有4个，这跟我们之前创建的4个节点吻合。说明我们创建的四个节点成功。
4、备注
如果删除其中一个节点pod，k8s系统都会自动拉起一个节点。但是重新查看mysql中的节点数状态会发现，新拉起的节点并不能够识别。需要将其他创建的节点都删掉重新创建才能正常识别。