Kubernetes 部署 Redis 5.0 数据库(单节点)

2020-04-07 10:36:00 kubernetes redis

文章目录

系统环境：

Redis 版本：5.0.8
Kubernetes 版本：1.17.4
操作系统版本：CentOS 7.8

示例地址：

Kubernetes 部署 Redis 5.0 数据库(单节点)部署文件

一、简介

Redis 是我们常用的非关系型数据库，在项目开发、测试、部署到生成环境时，经常需要部署一套 Redis 来对数据进行缓存。这里介绍下如何在 Kubernetes 环境中部署用于开发、测试的环境的 Redis 数据库，当然，部署的是单节点模式，并非用于生产环境的主从、哨兵或集群模式。单节点的 Redis 部署简单，且配置存活探针，能保证快速检测 Redis 是否可用，当不可用时快速进行重启。

二、Redis 参数配置

在使用 Kubernetes 部署应用后，一般会习惯与将应用的配置文件外置，用 ConfigMap 存储，然后挂载进入镜像内部。这样，只要修改 ConfigMap 里面的配置，再重启应用就能很方便就能够使应用重新加载新的配置，很方便。

创建 ConfigMap 存储 Redis 配置文件

创建 Kubernetes 的 ConfigMap 资源，用于存储 Redis 的配置文件 redis.conf 内容：

redis-config.yaml

 1kind: ConfigMap
 2apiVersion: v1
 3metadata:
 4  name: redis-config
 5  labels:
 6    app: redis
 7data:
 8  redis.conf: |-
 9    dir /data
10    port 6379
11    bind 0.0.0.0
12    appendonly yes
13    protected-mode no
14    requirepass 123456
15    pidfile /data/redis-6379.pid
16    maxmemory 1073741824

maxmemory 参数用于配置 Redis 可用最大内存数，单位为字节，1073741824 = 1G 大小，下面在 Deployment 部署时候的 limit 要和该限制的大小保持一致！

通过 Kubectl 工具部署 ConfigMap

通过 kubectl 工具部署 Kubernetes ConfigMap 资源，命令如下：

-n：指定部署应用的 Namespace 命名空间。

1$ kubectl create -f redis-config.yaml -n mydlqcloud

三、Redis 数据存储

Kubernetes 部署的应用一般都是无状态应用，部署后下次重启很可能会漂移到不同节点上，所以不能使用节点上的本地存储，而是徐亚网络存储对应用数据持久化，PV 和 PVC 是 Kubernetes 用于与储空关联的资源，可与不同的存储驱动建立连接，存储应用数据，所以接下来我们要创建 Kubernetes PV、PVC 资源。

PV、PVC 资料可以参考 Kubernetes 存储资源 PV、PVC 和 StorageClass 文章。

创建 PV、PVC 绑定 Mysql 存储空间

PV 支持多种存储驱动，不同存储驱动的 PV 配置方式是不同的，需要根据你的存储系统来配置 PV 参数。这里用的是 NFS 存储（共享网络文件存储系统），可以按照以下方式进行配置：

redis-storage.yaml

 1## PV
 2apiVersion: v1
 3kind: PersistentVolume
 4metadata:
 5  name: redis
 6  labels:
 7    app: redis             #设置 pv 的 label 标签
 8spec:
 9  capacity:          
10    storage: 5Gi           #设置 pv 存储资源大小 
11  accessModes:       
12  - ReadWriteOnce
13  mountOptions:
14  - hard
15  - nfsvers=4.1    
16  nfs:                     #指定使用 NFS 存储驱动
17    server: 192.168.2.11   #指定 NFS 服务器 IP 地址
18    path: /nfs/redis       #指定 NFS 共享目录的位置，且需提前在该目录中创建 redis 目录
19  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain  
20---
21## PVC
22kind: PersistentVolumeClaim
23apiVersion: v1
24metadata:
25  name: redis
26spec:
27  resources:
28    requests:
29      storage: 5Gi         #设置 pvc 存储资源大小
30  accessModes:
31  - ReadWriteOnce
32  selector:
33    matchLabels:
34      app: redis           #根据 Label 选择对应 PV

通过 Kubectl 工具部署 PV、PVC

通过 kubectl 工具部署 Kubernetes PV、PVC 资源，命令如下：

-n：指定部署应用的 Namespace 命名空间。

1$ kubectl create -f redis-storage.yaml -n mydlqcloud

四、Kubernetes 部署 Redis

创建 Deployment 部署 Redis

创建用于 Kubernetes Deployment 来配置部署 Redis 的参数，需要配置 Redis 的镜像地址、名称、版本号，还要配置其 CPU 与 Memory 资源的占用，配置探针监测应用可用性，配置 Volume 挂载之前创建的 PV、PVC、ConfigMap 资源等等，内容如下：

redis-deploy.yaml

 1## Service
 2apiVersion: v1
 3kind: Service
 4metadata:
 5  name: redis
 6  labels:
 7    app: redis
 8spec:
 9  type: NodePort
10  ports:
11  - name: redis
12    port: 6379
13    nodePort: 30379
14    targetPort: 6379
15  selector:
16    app: redis
17---
18## Deployment
19apiVersion: apps/v1
20kind: Deployment
21metadata:
22  name: redis
23  labels:
24    app: redis
25spec:
26  replicas: 1
27  selector:
28    matchLabels:
29      app: redis
30  template:
31    metadata:
32      labels:
33        app: redis
34    spec:     
35      # 进行初始化操作，修改系统配置，解决 Redis 启动时提示的警告信息
36      initContainers:
37        - name: system-init 
38          image: busybox:1.32
39          imagePullPolicy: IfNotPresent
40          command: 
41            - "sh"
42            - "-c"
43            - "echo 2000 > /proc/sys/net/core/somaxconn && echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled"
44          securityContext:
45            privileged: true
46            runAsUser: 0
47          volumeMounts:
48            - name: sys
49              mountPath: /sys
50      containers:
51      - name: redis
52        image: redis:5.0.8
53        command: 
54          - "sh"
55          - "-c"
56          - "redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf"
57        ports:
58        - containerPort: 6379
59        resources:
60          limits:
61            cpu: 1000m
62            memory: 1024Mi   #注意，这里的内存限制要和上面的 ConfigMap 中 maxmemory 参数限制的内存大小保持一致
63          requests:
64            cpu: 1000m
65            memory: 1024Mi
66        livenessProbe:
67          tcpSocket:
68            port: 6379
69          initialDelaySeconds: 300
70          timeoutSeconds: 1
71          periodSeconds: 10
72          successThreshold: 1
73          failureThreshold: 3
74        readinessProbe:
75          tcpSocket:
76            port: 6379
77          initialDelaySeconds: 5
78          timeoutSeconds: 1
79          periodSeconds: 10
80          successThreshold: 1
81          failureThreshold: 3
82        volumeMounts:
83        - name: data
84          mountPath: /data
85        - name: config
86          mountPath:  /usr/local/etc/redis/redis.conf
87          subPath: redis.conf
88      volumes:
89      - name: data
90        persistentVolumeClaim:
91          claimName: redis
92      - name: config      
93        configMap:
94          name: redis-config
95      - name: sys
96        hostPath: 
97          path: /sys

参数简介：

ports： 配置镜像映射端口。
resources： 配置 CPU、Memory 资源限制，可以通过配置该值来配置 Pod 的 QoS 级别。
livenessProbe： 配置存活探针,定时检测 Redis 应用运行状态,如果检测到 Redis 挂掉将进行重启操作。
readinessProbe： 配置就绪探针,定时检测 Redis 应用启动状态,如果启动成功将允许流量涌入,启动失败将进行重启操作。
command： 探针执行探测时执行的探测命令。
volumeMounts： 存储卷挂载配置，用于镜像内存储的挂载配置，与 volumes 中对于的 name 进行绑定。
volumes： 存储卷配置，可配置使用 pvc、hostPath、emptyDir、nfs 等存储，需要配置 name 值与 VolumeMounts 进行绑定。

通过 Kubectl 工具部署 PV、PVC

通过 kubectl 工具部署 Deployment 来创建 Redis，命令如下：

-n：指定部署应用的 Namespace 命名空间。

1$ kubectl create -f redis-deploy.yaml -n mydlqcloud

五、测试 Redis 是否能够正常使用

接下来启动个 Rysql 镜像，使用里面的 Rsyql 客户端工具，对部署在 Kubernetes 中的 Rysql 进行连接，测试是否能够正常可用，这里本人 Kubernetes 集群地址为 192.168.2.11 部署的 Rysql 的 NodePort 端口号为 30379，所以这里启动一个对应版本的 Rysql 镜像，然后进入镜像内部，输入 Rysql 登录命令进行测试。

运行一个 redis 镜像，并且进入镜像内部：

1$ docker run -it redis:5.0.8 /bin/bash

在镜像内部命令行中输入 redis 登录命令，测试是否能够正常登录：

1$ redis-cli -h 192.168.2.11 -p 30379 -a 123456

显示如下：

1Warning: Using a password with '-a' or '-u' option on the command line interface may not be safe.
2192.168.2.11:30379>

可以看到，已经成功连接并进入 Redis 命令行界面，说明数据库能正常使用。

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