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手把手教你用K8s StatefulSet部署MySQL主从集群！超详细保姆级教程_statefulset mysql 主从 yaml

网友: 技术文档 2025-07-30 20:26:06

🚀 手把手教你用K8s StatefulSet部署MySQL主从集群！超详细保姆级教程

💡 为啥用StatefulSet？

MySQL主从集群每个节点都有独立身份和持久化数据。普通Deployment会随机分配Pod名称和存储，而StatefulSet能保证：

  • 固定Pod名称（mysql-0、mysql-1…）
  • 每个Pod独占存储卷
  • 按顺序启停（先主后从）

🔧 部署步骤分解

步骤1️⃣：准备工作

1.1 创建Namespace
# 01-namespace.yaml---apiVersion: v1kind: Namespacemetadata: name: mysql labels: app: mysql

👉 作用：隔离环境，避免资源冲突

1.2 配置密码Secret
# 02-secret.yamlapiVersion: v1kind: Secretmetadata: name: mysql-secret namespace: mysql labels: app: mysqltype: Opaquedata: password: MTIzNDU2 # echo -n \"123456\" | base64

⚠️ 注意：生产环境建议用更复杂的密码！

步骤2️⃣：主从配置分离

2.1 创建ConfigMap
# 03-configmap.yamlapiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata: name: mysql namespace: mysql labels: app: mysqldata: master.cnf: | # Master配置 [mysqld] # 二进制日志 log-bin=mysqllog-bin # 禁用 DNS 反向解析 skip-name-resolve slave.cnf: | # Slave配置 [mysqld] # 超级只读模式 super-read-only skip-name-resolve log-bin=mysql-bin # 主从复制中忽略对 mysql 系统库的操作 replicate-ignore-db=mysql

🔑 关键点：主库开启binlog，从库设置只读

步骤3️⃣：网络服务配置

3.1 Headless Service
# 04-service.yamlapiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: mysql namespace: mysql labels: app: mysqlspec: ports: - name: mysql port: 3306 clusterIP: None selector: app: mysql

🌟 作用：通过mysql-0.mysql直接访问主节点

3.2 读写分离Service
# 05-read-service.yaml---apiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: mysql-read namespace: mysql labels: app: mysqlspec: ports: - name: mysql port: 3306 selector: app: mysql

📖 用法：应用程序读操作连mysql-read，写操作连主节点

步骤4️⃣：核心StatefulSet部署

# 06-statefulset.yamlapiVersion: apps/v1kind: StatefulSetmetadata: name: mysql namespace: mysql labels: app: mysqlspec: selector: matchLabels: app: mysql serviceName: mysql replicas: 2 template: metadata: labels: app: mysql spec: initContainers: - name: init-mysql image: mysql:5.7 env: - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD  valueFrom: secretKeyRef:  name: mysql-secret  key: password command: - bash - \"-c\" - |  set -ex  # 从 Pod 的序号，生成 server-id  [[ \"$HOSTNAME\" =~ -([0-9]+)$ ]] || exit 1  ordinal=${BASH_REMATCH[1]}  echo [mysqld] > /mnt/conf.d/server-id.cnf  # 由于 server-id 不能为 ，因此给 ID 加 100 来避开它  echo server-id=$((100 + $ordinal)) >> /mnt/conf.d/server-id.cnf  # 如果 Pod 的序号为 0，说明它是 Master 节点，从 ConfigMap 里把 Master 的配置文件拷贝到 /mnt/conf.d 目录下  # 否则，拷贝 ConfigMap 里的 Slave 的配置文件  if [[ ${ordinal} -eq 0 ]]; then cp /mnt/config-map/master.cnf /mnt/conf.d  else cp /mnt/config-map/slave.cnf /mnt/conf.d  fi volumeMounts: - name: conf  mountPath: /mnt/conf.d - name: config-map  mountPath: /mnt/config-map - name: clone-mysql image: gcr.io/google-samples/xtrabackup:1.0 env: - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD  valueFrom: secretKeyRef:  name: mysql-secret  key: password command: - bash - \"-c\" - |  set -ex  # 拷贝操作只需要在第一次启动时进行，所以数据已经存在则跳过  [[ -d /var/lib/mysql/mysql ]] && exit  # Master 节点（序号为0 ）不需要这个操作  [[ $(hostname) =~ -([0-9]+)$ ]] || exit 1  ordinal=${BASH_REMATCH[1]}  [[ $ordinal == 0 ]] && exit  # 使用 ncat 指令，远程地从前一个节点拷贝数据到本地  ncat --recv-only mysql-$(($ordinal-1)).mysql 3307 | xbstream -x -C /var/lib/mysql  # 执行 --prepare，这样拷贝来的数据就可以用作恢复了  xtrabackup --prepare --target-dir=/var/lib/mysql volumeMounts: - name: data  mountPath: /var/lib/mysql  subPath: mysql - name: conf  mountPath: /etc/mysql/conf.d containers: - name: mysql image: mysql:5.7 env: # - name: MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD # value: \"1\" - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD  valueFrom: secretKeyRef:  name: mysql-secret  key: password ports: - name: mysql  containerPort: 3306 volumeMounts: - name: data  mountPath: /var/lib/mysql  subPath: mysql - name: conf  mountPath: /etc/mysql/conf.d resources: requests:  cpu: 500m  memory: 1Gi livenessProbe: exec:  command: [\"mysqladmin\", \"ping\", \"-uroot\", \"-p${MYSQL_ROOT_PASSWORD}\"] initialDelaySeconds: 30 periodSeconds: 10 timeoutSeconds: 5 readinessProbe: exec:  command: [\"mysqladmin\", \"ping\", \"-uroot\", \"-p${MYSQL_ROOT_PASSWORD}\"] initialDelaySeconds: 5 periodSeconds: 2 timeoutSeconds: 1 - name: xtrabackup image: gcr.io/google-samples/xtrabackup:1.0 ports: - name: xtrabackup  containerPort: 3307 env: - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD  valueFrom: secretKeyRef:  name: mysql-secret  key: password command: - bash - \"-c\" - |  set -ex  cd /var/lib/mysql  # 从备份信息文件里读取 MASTER_LOG_FILE 和 MASTER_LOG_POS 这 2 个字段的值，用来拼装集群初始化 SQL  if [[ -f xtrabackup_slave_info ]]; then # 如果 xtrabackup_slave_info 文件存在，说明这个备份数据来自于另一个 Slave 节点 # 这种情况下，XtraBackup 工具在备份的时候，就已经在这个文件里自动生成了 \"CHANGE MASTER TO\" SQL 语句 # 所以，只需要把这个文件重命名为 change_master_to.sql.in，后面直接使用即可 mv xtrabackup_slave_info change_master_to.sql.in # 所以，也就用不着 xtrabackup_binlog_info 了 rm -f xtrabackup_binlog_info  elif [[ -f xtrabackup_binlog_info ]]; then # 如果只是存在 xtrabackup_binlog_info 文件，说明备份来自于 Master 节点，就需要解析这个备份信息文件，读取所需的两个字段的值 [[ $(cat xtrabackup_binlog_info) =~ ^(.*?)[[:space:]]+(.*?)$ ]] || exit 1 rm xtrabackup_binlog_info # 把两个字段的值拼装成 SQL，写入 change_master_to.sql.in 文件 echo \"CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE=\'${BASH_REMATCH[1]}\',\\MASTER_LOG_POS=${BASH_REMATCH[2]}\" > change_master_to.sql.in  fi  # 如果存在 change_master_to.sql.in，就意味着需要做集群初始化工作  if [[ -f change_master_to.sql.in ]]; then # 但一定要先等 MySQL 容器启动之后才能进行下一步连接 MySQL 的操作 echo \"Waiting for mysqld to be ready（accepting connections）\" until mysql -h 127.0.0.1 -uroot -p${MYSQL_ROOT_PASSWORD} -e \"SELECT 1\"; do sleep 1; done echo \"Initializing replication from clone position\" # 将文件 change_master_to.sql.in 改个名字 # 防止这个 Container 重启的时候，因为又找到了 change_master_to.sql.in，从而重复执行一遍初始化流程 mv change_master_to.sql.in change_master_to.sql.orig # 使用 change_master_to.sql.orig 的内容，也就是前面拼装的 SQL，组成一个完整的初始化和启动 Slave 的 SQL 语句 mysql -h 127.0.0.1 -uroot -p${MYSQL_ROOT_PASSWORD} << EOF  $(< change_master_to.sql.orig), MASTER_HOST=\'mysql-0.mysql.mysql\', MASTER_USER=\'root\', MASTER_PASSWORD=\'${MYSQL_ROOT_PASSWORD}\', MASTER_CONNECT_RETRY=10;  START SLAVE;  EOF  fi  # 使用 ncat 监听 3307 端口。  # 它的作用是，在收到传输请求的时候，直接执行 xtrabackup --backup 命令，备份 MySQL 的数据并发送给请求者  exec ncat --listen --keep-open --send-only --max-conns=1 3307 -c \\ \"xtrabackup --backup --slave-info --stream=xbstream --host=127.0.0.1 --user=root --password=${MYSQL_ROOT_PASSWORD}\" volumeMounts: - name: data  mountPath: /var/lib/mysql  subPath: mysql - name: conf  mountPath: /etc/mysql/conf.d volumes: - name: conf emptyDir: {} - name: config-map configMap: name: mysql volumeClaimTemplates: - metadata: name: data spec: accessModes: - \"ReadWriteOnce\" storageClassName: nfs-client # 根据实际情况修改 resources: requests: storage: 10Gi

✨ 亮点解析：

  • initContainers实现主从配置自动切换
  • volumeClaimTemplates为每个Pod动态创建PVC
  • 5.7版本兼容性好，生产建议用8.0+

步骤5️⃣：验证主从同步

# 进入主节点写数据kubectl exec -it mysql-0 -n mysql -- mysql -uroot -p123456mysql> CREATE DATABASE test;mysql> USE test;mysql> CREATE TABLE data (id INT);# 进入从节点查数据kubectl exec -it mysql-1 -n mysql -- mysql -uroot -p123456 -e \"SHOW DATABASES;\"

✅ 预期看到test数据库即同步成功

💎 避坑指南

  1. 存储问题：本地卷仅限测试，生产推荐NFS/Ceph
  2. 密码安全：Secret要用base64加密，切勿明文
  3. 版本选择：MySQL 8.0需调整认证插件
  4. 监控建议：部署Prometheus监控同步状态

🌈 总结

通过StatefulSet+无头服务，我们实现了：

  • 主从自动配置
  • 数据持久化
  • 读写分离
  • 水平扩展（改replicas即可加从库）

快部署你的第一个云原生MySQL集群吧！遇到问题欢迎评论区交流～👇

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