大家好,我是老 Z!

上篇文章实现了 MySQL 数据库在基于 KubeSphere 部署的 K8s 集群上的安装部署,部署方式采用了图形化界面这种形式。本文将会介绍如何使用 GitOps 来部署 MySQL,部署过程涉及的所有 YAML 文件都会使用 Git 进行版本管理,并存放在 Git 仓库中。因此,本文还会涉及 GitOps 的基础操作。

原生 K8s 使用 GitOps 部署 MySQL

上篇文章我们完成了通过 KubeSphere 部署单实例 MySQL,那么原生的 K8s 又该如何操作?GitOps 又是什么、又该如何实现?

什么是 GitOps(网文摘抄)

GitOps 是一套使用 Git 来管理基础架构和应用配置的实践,而 Git 指的是一个开源版控制系统。

GitOps 在运行过程中以 Git 为声明性基础架构和应用的单一事实来源。

GitOps 使用 Git 拉取请求来自动管理基础架构的置备和部署。

Git 存储库包含系统的全部状态,因此系统状态的修改痕迹既可查看也可审计。

GitOps 经常被用作 K8s 和云原生应用开发的运维模式,并且可以实现对 K8s 的持续部署。

GitOps 是一种持续交付的方式。它的核心思想是将应用系统的声明性基础架构和应用程序存放在 Git 版本库中。

准备资源配置清单-思路梳理

我们知道玩 K8s 的必备技能就是要手写资源配置清单,一般使用 YAML 格式的文件来创建我们预期的资源配置。

此时我们也要手写 MySQL 的资源配置清单?我很慌,参数我记不全啊。

NO!NO!NO!投机取巧的时刻到了,前面卖的关子在这揭开了。

前面我们已经通过 KubeSphere 的图形界面创建了 MySQL 的资源配置,而且 KubeSphere 一个很棒的功能就是可以直接在线编辑资源的 YAML 文件。

我们可以在创建资源的时候,直接编辑 YAML 文件创建资源。也可以通过编辑 YAML 的方式修改已有的资源。

当然啊,你不用图形界面,直接在 K8s 底层用命令行的方式去获取 YAML 格式的输出,再编辑,也是可以的。

梳理一下 MySQL 涉及的资源配置清单包含的资源。

StatefulSet(有状态副本集)

Service(服务)

集群内部(Headless)

集群外部(自定义服务)

ConfigMap

Secret

接下来我们就分别获取这些资源配置清单。

准备资源配置清单

ConfigMap

配置->配置字典,找到 mysql-cnf,点击右侧的三个竖点,点击编辑 YAML。

打开编辑 YAML 页面,可以直接复制所有内容,也可以点击右上角的下载图标,下载文件 (也可以利用上传图标上传文件)。

获取的现网配置不能完全的拿来就用,需要修改,把系统自动添加的一些元数据信息清理掉。

现网的 mysql-cfm.yaml。

kind: ConfigMap

apiVersion: v1

metadata:

name: mysql-cnf

namespace: lstack

annotations:

kubesphere.io/creator: lstack

data:

custom.cnf: |-

[mysqld]

#performance setttings

lock_wait_timeout = 3600

open_files_limit = 65535

back_log = 1024

max_connections = 512

max_connect_errors = 1000000

table_open_cache = 1024

table_definition_cache = 1024

thread_stack = 512K

sort_buffer_size = 4M

join_buffer_size = 4M

read_buffer_size = 8M

read_rnd_buffer_size = 4M

bulk_insert_buffer_size = 64M

thread_cache_size = 768

interactive_timeout = 600

wait_timeout = 600

tmp_table_size = 32M

max_heap_table_size = 32M

修改后的 mysql-cfm.yaml。

kind: ConfigMap

apiVersion: v1

metadata:

name: mysql-cnf

namespace: lstack

data:

custom.cnf: |-

[mysqld]

#performance setttings

lock_wait_timeout = 3600

open_files_limit = 65535

back_log = 1024

max_connections = 512

max_connect_errors = 1000000

table_open_cache = 1024

table_definition_cache = 1024

thread_stack = 512K

sort_buffer_size = 4M

join_buffer_size = 4M

read_buffer_size = 8M

read_rnd_buffer_size = 4M

bulk_insert_buffer_size = 64M

thread_cache_size = 768

interactive_timeout = 600

wait_timeout = 600

tmp_table_size = 32M

max_heap_table_size = 32M

Secret

配置->保密字典,找到 mysql-secret,点击右侧的三个竖点,点击编辑 YAML。

现网的 mysql-secret.yaml。

kind: Secret

apiVersion: v1

metadata:

name: mysql-secret

namespace: lstack

annotations:

kubesphere.io/creator: lstack

data:

MYSQL_ROOT_PASSWORD: UEA4OHcwcmQ=

type: Opaque

修改后的 mysql-secret.yaml。

kind: Secret

apiVersion: v1

metadata:

name: mysql-secret

namespace: lstack

data:

MYSQL_ROOT_PASSWORD: UEA4OHcwcmQ=

type: Opaque

这里要说一句,Secret 里的值是用 base64 方式加密的,所以这里的 MYSQL_ROOT_PASSWORD,要用实际的密码用 base64 的方式加密。

base64 解密。

[root@ks-k8s-master-0 ~]# echo "UEA4OHcwcmQ=" | base64 -d

P@88w0rd

base 加密。

[root@ks-k8s-master-0 ~]# echo -n "P@88w0rd" | base64

UEA4OHcwcmQ=

StatefulSet

应用负载->工作负载->有状态副本集,找到 mysql,点击右侧的三个竖点,点击编辑 YAML。

现网的 mysql-sts.yaml。

kind: StatefulSet

apiVersion: apps/v1

metadata:

name: mysql

namespace: lstack

labels:

app: mysql

annotations:

kubesphere.io/creator: lstack

spec:

replicas: 1

selector:

matchLabels:

app: mysql

template:

metadata:

creationTimestamp: null

labels:

app: mysql

annotations:

logging.kubesphere.io/logsidecar-config: '{}'

spec:

volumes:

- name: host-time

hostPath:

path: /etc/localtime

type: ''

- name: volume-rca2zx

configMap:

name: mysql-cnf

items:

- key: custom.cnf

path: custom.cnf

defaultMode: 420

containers:

- name: lstack-mysql

image: 'mysql:5.7.38'

ports:

- name: tcp-mysql

containerPort: 3306

protocol: TCP

env:

- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD

valueFrom:

secretKeyRef:

name: mysql-secret

key: MYSQL_ROOT_PASSWORD

resources:

limits:

cpu: '2'

memory: 4000Mi

requests:

cpu: 500m

memory: 500Mi

volumeMounts:

- name: host-time

mountPath: /etc/localtime

- name: data

mountPath: /var/lib/mysql

- name: volume-rca2zx

readOnly: true

mountPath: /etc/mysql/conf.d/custom.cnf

subPath: custom.cnf

terminationMessagePath: /dev/termination-log

terminationMessagePolicy: File

imagePullPolicy: IfNotPresent

restartPolicy: Always

terminationGracePeriodSeconds: 30

dnsPolicy: ClusterFirst

serviceAccountName: default

serviceAccount: default

securityContext: {}

schedulerName: default-scheduler

volumeClaimTemplates:

- kind: PersistentVolumeClaim

apiVersion: v1

metadata:

name: data

namespace: lstack

creationTimestamp: null

spec:

accessModes:

- ReadWriteOnce

resources:

requests:

storage: 5Gi

storageClassName: glusterfs

volumeMode: Filesystem

status:

phase: Pending

serviceName: mysql-1dpr

podManagementPolicy: OrderedReady

updateStrategy:

type: RollingUpdate

rollingUpdate:

partition: 0

revisionHistoryLimit: 10

修改后的 mysql-sts.yaml。

kind: StatefulSet

apiVersion: apps/v1

metadata:

name: mysql

namespace: lstack

labels:

app: mysql

spec:

replicas: 1

selector:

matchLabels:

app: mysql

template:

metadata:

labels:

app: mysql

spec:

volumes:

- name: host-time

hostPath:

path: /etc/localtime

type: ''

- name: volume-cnf

configMap:

name: mysql-cnf

items:

- key: custom.cnf

path: custom.cnf

defaultMode: 420

containers:

- name: lstack-mysql

image: 'mysql:5.7.38'

ports:

- name: tcp-mysql

containerPort: 3306

protocol: TCP

env:

- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD

valueFrom:

secretKeyRef:

name: mysql-secret

key: MYSQL_ROOT_PASSWORD

resources:

limits:

cpu: '2'

memory: 4000Mi

requests:

cpu: 500m

memory: 500Mi

volumeMounts:

- name: host-time

mountPath: /etc/localtime

- name: data

mountPath: /var/lib/mysql

- name: volume-cnf

mountPath: /etc/mysql/conf.d/custom.cnf

subPath: custom.cnf

volumeClaimTemplates:

- metadata:

name: data

namespace: lstack

spec:

accessModes:

- ReadWriteOnce

resources:

requests:

storage: 5Gi

storageClassName: glusterfs

serviceName: mysql-headless

Service

先创建 Headless 服务,应用负载->服务->,找到 mysql-xxxx(mysql),点击右侧的三个竖点,点击编辑 YAML。

现网的 mysql-headless.yaml。

kind: Service

apiVersion: v1

metadata:

name: mysql-1dpr

namespace: lstack

labels:

app: mysql

annotations:

kubesphere.io/alias-name: mysql

kubesphere.io/creator: lstack

kubesphere.io/serviceType: statefulservice

spec:

ports:

- name: tcp-mysql

protocol: TCP

port: 3306

targetPort: 3306

selector:

app: mysql

clusterIP: None

clusterIPs:

- None

type: ClusterIP

sessionAffinity: None

ipFamilies:

- IPv4

ipFamilyPolicy: SingleStack

修改后的 mysql-headless.yaml。

kind: Service

apiVersion: v1

metadata:

name: mysql-headless

namespace: lstack

labels:

app: mysql

spec:

ports:

- name: tcp-mysql

protocol: TCP

port: 3306

targetPort: 3306

selector:

app: mysql

clusterIP: None

type: ClusterIP

再看看自定义的 mysql-external 服务 ,应用负载->服务->,找到 mysql-external,点击右侧的三个竖点,点击编辑 YAML。

现网的 mysql-external.yaml。

kind: Service

apiVersion: v1

metadata:

name: mysql-external

namespace: lstack

labels:

app: mysql-external

annotations:

kubesphere.io/creator: lstack

spec:

ports:

- name: tcp-mysql-external

protocol: TCP

port: 3306

targetPort: 3306

nodePort: 32529

selector:

app: mysql

clusterIP: 10.233.36.71

clusterIPs:

- 10.233.36.71

type: NodePort

sessionAffinity: None

externalTrafficPolicy: Cluster

ipFamilies:

- IPv4

ipFamilyPolicy: SingleStack

这里有一点要说明 nodePort 这个参数,如果 K8s 集群可控,建议规划一套服务端口使用规范,每个需要 nodePort 的服务都指定固定的端口,这样有利于运维的标准化。

修改后的 mysql-external.yaml(注意 nodePort 参数没有指定)。

kind: Service

apiVersion: v1

metadata:

name: mysql-external

namespace: lstack

labels:

app: mysql-external

spec:

ports:

- name: tcp-mysql-external

protocol: TCP

port: 3306

targetPort: 3306

selector:

app: mysql

type: NodePort

将 MySQL 资源配置清单提交到 Git 仓库。

通过上面的操作,我们获取了 MySQL 的资源配置清单。

本人强迫症,喜欢分类存放,所以我用了 4 个文件,mysql-headless.yaml 跟 mysql-sts.yaml 合并在一个文件当然你也可以放到一个配置文件里。

mysql-external.yaml

mysql-sts.yaml

mysql-secret.yaml

mysql-cfm.yaml

将资源配置清单提交到 Git 仓库

选择 GitHub 作为主仓库,Gitee 作为同步仓库 (人工)。

本系列文档所有 k8s 的资源配置清单文件使用了一个公共仓库,生产环境建议每种服务创建一个配置仓库,有利于更精细化的版本控制。

本文为了演示主备仓库的使用,所有选择了 Github 和 Gitee 两种 Git 服务,实际使用中为了更好的使用体验建议选择 Gitee。

在 GitHub 新建一个仓库,仓库名称k8s-yaml,添加一个 README 文件初始化仓库,点击Create repository,确认创建。

将代码仓库 Clone 回本地。

$ git clone git@github.com:devops/k8s-yaml.git

$ ls k8s-yaml

README.md

新创建一个文件夹,用自己喜欢的文本编辑器 (推荐 vscode) 编辑 MySQL 的资源配置清单,并将文件放入新创建的文件夹。

为了以后的扩展性,这里创建了一个 single 命名的二级目录,存放单实例的资源配置清单文件。

$ mkdir -p k8s-yaml/mysql/single

$ ls -l k8s-yaml/mysql/single

total 32

-rw-r--r-- 1 z staff 646 5 11 19:23 mysql-cfm.yaml

-rw-r--r-- 1 z staff 266 5 11 19:31 mysql-external.yaml

-rw-r--r-- 1 z staff 134 5 11 19:23 mysql-secret.yaml

-rw-r--r-- 1 z staff 1911 5 11 19:31 mysql-sts.yaml

将编辑好的资源配置文件清单,提交到 GitHub。

$ cd k8s-yaml

$ git add .

$ git commit -am '添加MySQL single资源配置清单'

$ git push

在 GitHub 上查看,确认代码是否提交。

接下来将资源配置清单同步到 Gitee 备份仓库。

本文采用了手工推送同步的方式 (个人习惯)

Gitee 也支持自动同步 GitHub 的仓库 (更便捷)

在 Gitee 新建一个仓库,仓库名称k8s-yaml,类型默认私有,点击创建。

创建完成后可去仓库设置中修改为开源。

创建完成后,因为我们创建的时候,没选择初始化仓库的配置,所以,默认会显示一个帮助页面,告诉你该如何提交代码到仓库。

因为,我们已经有了代码仓库,所以我们选择已有仓库的配置方法,将已有代码提交到 Gitee。

根据帮助提示操作,要注意 origin 我们要换成 gitee。

$ git remote add gitee https://gitee.com/zdevops/k8s-yaml.git

$ git push -u gitee

在 Gitee 上查看,确认代码是否提交。

修改 Gitee 仓库为开源 (可选)。

Gitee 仓库->管理->仓库设置->基本信息,最后面是否开源,选择开源,仓库公开须知,三个都勾选,点击保存。

修改后,你的代码仓库就是开源,所有人可见的了。

GitOps 初体验-在 K8s 集群上部署 MySQL

MySQL 资源配置清单已经存放到了 Git 在线仓库,接下来开启我们的 GitOps 体验之旅。

登录 k8s 的 master 节点,执行后面的操作任务。

生产环境建议打造独立的运维管理节点进行整个集群的管理 , 可以参考《基于 KubeSphere 玩转 k8s-运维管理节点打造手记》

安装 Git。

$ yum install git -y

创建 devops 目录,我选择 /opt 目录作为 devops 的根目录。

$ mkdir /opt/devops

$ cd /opt/devops/

从 Gitee 下载 k8s-yaml 仓库的代码。

$ git clone https://gitee.com/zdevops/k8s-yaml.git

$ ls k8s-yaml/

mysql README.md

由于是同一个测试环境,先清理掉现有的 MySQL 服务。

$ kubectl get secrets -n lstack

NAME TYPE DATA AGE

default-token-x2gzv kubernetes.io/service-account-token 3 31d

mysql-secret Opaque 1 2d20h

$ kubectl get configmaps -n lstack

NAME DATA AGE

kube-root-ca.crt 1 31d

mysql-cnf 1 47h

$ kubectl get service -n lstack

NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE

glusterfs-dynamic-afe88cf4-86b1-4215-833a-534c5f779a22 ClusterIP 10.233.13.188 1/TCP 2d

mysql-1dpr ClusterIP None 3306/TCP 2d

mysql-external NodePort 10.233.36.71 3306:32529/TCP 47h

$ kubectl get statefulsets -n lstack

NAME READY AGE

mysql 1/1 2d

# 清理

$ kubectl delete statefulsets mysql -n lstack

statefulset.apps "mysql" deleted

$ kubectl delete service mysql-external -n lstack

service "mysql-external" deleted

$ kubectl delete service mysql-1dpr -n lstack

service "mysql-1dpr" deleted

$ kubectl delete secrets mysql-secret -n lstack

secret "mysql-secret" deleted

$ kubectl delete configmaps mysql-cnf -n lstack

configmap "mysql-cnf" deleted

利用资源配置清单一键部署 MySQL。

$ cd /opt/devops/k8s-yaml/

$ ls

mysql README.md

$ kubectl apply -f mysql/single/

验证结果,发现 StatefulSet 没有创建,分析问题。

$ kubectl get statefulsets -n lstack

No resources found in lstack namespace.

# 一开始我以为我遗漏了配置文件,ls看一眼,发现文件都在

$ ls

mysql README.md

$ cd mysql/

$ ls

single

$ cd single/

$ ls

mysql-cfm.yaml mysql-external.yaml mysql-secret.yaml mysql-sts.yaml

# 确认一下文件内容,发现文件也有内容

$ vi mysql-sts.yaml

# 再次执行,发现了端倪,为啥只有service/mysql-headless 的资源配置,没有statefulset

$ kubectl apply -f mysql-sts.yaml

service/mysql-headless unchanged

# 再次确认,发现编辑文件的时候遗漏了一点,当一个配置文件有多种资源定义时,不同资源的配置直接需要用"---"分隔。修改配置文件再次执行,发现执行成功。

$ vi mysql-sts.yaml

$ cd ..

$ kubectl apply -f single/

$ kubectl get statefulsets -n lstack -o wide

NAME READY AGE CONTAINERS IMAGES

mysql 1/1 31s lstack-mysql mysql:5.7.38

$ kubectl get pods -n lstack -o wide

NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES

mysql-0 1/1 Running 0 35s 10.233.116.59 ks-k8s-master-2

回到我们的 KubeSphere 的管理控制台,发现 mysql 的工作负载也能在界面中显示,这也验证了在原生 k8s 上的操作也会直接反应到 KubeSphere 的管理控制台。

二次体验 GitOps

正好借着上面出现的问题,二次体验一下 GitOps。我们直接在部署服务器上修改了 mysql-sts.yaml,且修改后的结果验证成功。

为了演示 GitOps 的更多场景,直接在部署服务器上修改,然后提交到在线代码仓库。

实际工作中我都是在自己的办公电脑上修改,提交到在线代码仓库,然后部署服务器拉取更新代码。

修改后的 mysql-sts.yaml,由于篇幅问题这里只演示关键部分,StatefulSet 的完整配置见 Gitee 仓库或是前文。

---

kind: StatefulSet

apiVersion: apps/v1

metadata:

name: mysql

namespace: lstack

labels:

app: mysql

...

---

kind: Service

apiVersion: v1

metadata:

name: mysql-headless

namespace: lstack

labels:

app: mysql

spec:

ports:

- name: tcp-mysql

protocol: TCP

port: 3306

targetPort: 3306

selector:

app: mysql

clusterIP: None

type: ClusterIP

提交修改后的代码到代码仓库。

# 修改后查看git仓库的变化

$ git diff

diff --git a/mysql/single/mysql-sts.yaml b/mysql/single/mysql-sts.yaml

index f775920..1eded9c 100644

--- a/mysql/single/mysql-sts.yaml

+++ b/mysql/single/mysql-sts.yaml

@@ -1,3 +1,4 @@

+---

kind: StatefulSet

apiVersion: apps/v1

metadata:

@@ -68,6 +69,7 @@ spec:

storageClassName: glusterfs

serviceName: mysql-headless

+---

kind: Service

apiVersion: v1

metadata:

# 本地提交代码变更

$ git commit -am '修复mysql statefulset配置不生效问题'

# push到在线代码仓库,有一个warning可以忽略,也可以按提示执行

$ git push

查看 Gitee 在线代码仓库是否有变更。

在个人的办公电脑上,同步更新后的代码。

# 更新代码

$ git pull

# 同步更新后的代码到Github

$ git push -u origin

查看 GitHub 在线代码仓库是否有变更。

再次体验 GitOps

模拟一个业务场景,再次体验一下 GitOps。

MySQL 上线运行后,由于业务量上涨,初始配置参数中的 max_connections 太小了,需要增大。

配置参数调整完成后,更新线上配置,并重启服务 (生产环境数据库不要轻易重启,这种需求可以用临时修改解决)。

这里只是模拟一个简单的例子,带大家体验 GitOps,实际使用中所有的配置文件都建议使用 Git 进行版本控制。

编辑本地 Git 仓库 MySQL 资源配置清单中的 mysql-cfm.yaml 文件,修改 max_connections,从 512 变成 1024。

提交修改到 Git 在线仓库。

# 提交本地修改

$ git commit -am '修改mysql-cnf中max_connections的值'

# 提交到Github

$ git push

# 同步到Gitee

$ git push -u gitee

登录运维管理节点,更新 Git 代码,并重新运行。

$ git pull

$ kubectl apply -f mysql/single/

# 查看ConfigMap的变化

$ kubectl get configmaps mysql-cnf -n lstack -o yaml

apiVersion: v1

data:

custom.cnf: |-

[mysqld]

#performance setttings

lock_wait_timeout = 3600

open_files_limit = 65535

back_log = 1024

max_connections = 1024

max_connect_errors = 1000000

table_open_cache = 1024

table_definition_cache = 1024

thread_stack = 512K

sort_buffer_size = 4M

join_buffer_size = 4M

read_buffer_size = 8M

read_rnd_buffer_size = 4M

bulk_insert_buffer_size = 64M

thread_cache_size = 768

interactive_timeout = 600

wait_timeout = 600

tmp_table_size = 32M

max_heap_table_size = 32M

kind: ConfigMap

metadata:

annotations:

kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |

{"apiVersion":"v1","data":{"custom.cnf":"[mysqld]\n#performance setttings\nlock_wait_timeout = 3600\nopen_files_limit = 65535\nback_log = 1024\nmax_connections = 1024\nmax_connect_errors = 1000000\ntable_open_cache = 1024\ntable_definition_cache = 1024\nthread_stack = 512K\nsort_buffer_size = 4M\njoin_buffer_size = 4M\nread_buffer_size = 8M\nread_rnd_buffer_size = 4M\nbulk_insert_buffer_size = 64M\nthread_cache_size = 768\ninteractive_timeout = 600\nwait_timeout = 600\ntmp_table_size = 32M\nmax_heap_table_size = 32M"},"kind":"ConfigMap","metadata":{"annotations":{},"name":"mysql-cnf","namespace":"lstack"}}

creationTimestamp: "2022-05-12T07:20:07Z"

name: mysql-cnf

namespace: lstack

resourceVersion: "8928391"

uid: 1b7322cf-f11e-445d-a2ba-b42a90ade469

# 重启mysql pod使配置生效

$ kubectl delete -f mysql/single/mysql-sts.yaml

$ kubectl apply -f mysql/single/mysql-sts.yaml

# 查看mysql容器内部配置是否更新

$ kubectl exec mysql-0 -n lstack -- cat /etc/mysql/conf.d/custom.cnf

[mysqld]

#performance setttings

lock_wait_timeout = 3600

open_files_limit = 65535

back_log = 1024

max_connections = 1024

max_connect_errors = 1000000

table_open_cache = 1024

table_definition_cache = 1024

thread_stack = 512K

sort_buffer_size = 4M

join_buffer_size = 4M

read_buffer_size = 8M

read_rnd_buffer_size = 4M

bulk_insert_buffer_size = 64M

thread_cache_size = 768

interactive_timeout = 600

wait_timeout = 600

tmp_table_size = 32M

切记! 上面的例子只是让大家体验 GitOps,生产环境不要轻易重启数据库服务器,除非你知道自己在干什么。

现在经过验证,我们的 MySQL 的配置可用且比较稳定,我们把这个好的状态记录下来,避免以后修改变更弄坏了,再找不回原来正确的配置。

在我们的个人电脑上给当前的 Git 代码打个 Tag,记录当前的状态 (也可以通过在线仓库的管理界面操作)。

# 打tag -a tag名字 -m tag描述

$ git tag -a v0.1 -m 'mysql version v0.1'

# 查看现有tag

$ git tag -l

v0.1

# 查看tag详细信息

$ git show v0.1

tag v0.1

Tagger: devops

Date: Thu May 12 18:15:34 2022 +0800

mysql version v0.1

commit 180f97ac96da504a0b46eb4871ef423f64fde093 (HEAD -> main, tag: v0.1, origin/main, origin/HEAD, gitee/main)

Author: devops

Date: Thu May 12 17:48:18 2022 +0800

修改mysql-cnf中max_connections的值

diff --git a/mysql/single/mysql-cfm.yaml b/mysql/single/mysql-cfm.yaml

index e24d96d..50d1778 100644

--- a/mysql/single/mysql-cfm.yaml

+++ b/mysql/single/mysql-cfm.yaml

@@ -10,7 +10,7 @@ data:

lock_wait_timeout = 3600

open_files_limit = 65535

back_log = 1024

- max_connections = 512

+ max_connections = 1024

max_connect_errors = 1000000

table_open_cache = 1024

table_definition_cache = 1024

# 将tag推送到远程服务器

$ git push -u origin --tags

$ git push -u gitee --tags

# 线上服务器验证(图略)

运维管理服务器更新代码,并切换到指定 tag(注意!使用 Git 一定要养成每次操作前 git pull 这种习惯)。

## 更新代码

$ git pull

## 切换到v0.1

$ git checkout -b v0.1

通过上面的几波操作,我们可以看到,我们所有的配置变更都采用了 Git 管理,完整的记录了配置的全生命周期管理,通过给仓库打分支或是 tag,可以方便我们切换到任意已记录状态。

高可用部署 MySQL(预留占坑)

暂时没有高可用部署的需求,因此不涉及高可用模式的 MySQL 的部署,但是有一些思考留着占坑。

目前的做法

不给自己找麻烦,有高可用需求直接买云服务商的 RDS。

实在需要自己搭建,在 K8s 集群之外部署主从。

以后可能的方向

K8s 上的 MySQL 主从部署

Operator

Helm

遗留问题

此部分内容也是运维 MySQL 必备的技能,有些内容我也没有经验无法分享,有些内容会在 << 基于 KubeSphere 的 K8s 生产实践之路 >> 系列文档中介绍。

MySQL 数据库备份

MySQL 高可用部署

MySQL 安全加固

MySQL 调优

MySQL 性能 (基准) 测试

运维一定要做到对自己的运维环境心中有数,MySQL 上线前一定要进行性能 (基准测试),有助于了解我们的数据库服务器能达到的理想状态。本次介绍的只是皮毛,只是告诉大家一些基本入门的知识,更细节、更深入的内容请参考其他更专业的文档。

性能 (基准) 测试工具安装

工具选型 (sysbench)

云厂商展示自家数据库产品性能都用这个工具

据说很多 DBA 也喜欢用

sysbench 工具安装

安装工具

# 导入软件源

$ curl -s https://packagecloud.io/install/repositories/akopytov/sysbench/script.rpm.sh | sudo bash

# 安装sysbench

$ yum install sysbench -y

验证-执行命令查看版本

$ sysbench --version

sysbench 1.0.20

性能 (基准) 测试

测试方案

测试参数

指标

线程数

8/16/32

单表数据量

100000

表数量

16

性能指标

指标

说明

TPS

Transactions Per Second ,即数据库每秒执行的事务数,以 commit 成功次数为准。

QPS

Queries Per Second ,即数据库每秒执行的 SQL 数(含 insert、select、update、delete 等)。

RT

Response Time ,响应时间。包括平均响应时间、最小响应时间、最大响应时间、每个响应时间的查询占比。比较需要重点关注的是,前 95-99% 的最大响应时间。因为它决定了大多数情况下的短板。

Concurrency Threads

并发量,每秒可处理的查询请求的数量。

准备测试数据

使用我们在 k8s 上创建的数据库,涉及数据库操作命令,需要终端登录到容器内运行。

提前创建测试用数据库 sbtest,并赋予 root 从任意 IP 远程管理所有数据库的权限。

生产环境千万不要这么搞,一定要遵循最小化原则!

# bash

root@mysql-0:/# mysql -u root -p

Enter password:

Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.

Your MySQL connection id is 4

Server version: 5.7.38 MySQL Community Server (GPL)

Copyright (c) 2000, 2022, Oracle and/or its affiliates.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its

affiliates. Other names may be trademarks of their respective

owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql> create database sbtest;

Query OK, 1 row affected (0.02 sec)

mysql> grant all privileges on *.* to 'root'@'%' identified by 'P@88w0rd' with grant option;

Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.02 sec)

测试数据库是否能连接

# 安装mysql客户端,下面的示例是在k8s节点上安装的,由于系统是最小化安装,所有会安装很多依赖。实际测试可以起一个mysql的pod或是用其他的mysql客户端工具。

$ yum install mysql -y

# 测试MySQL服务连通性 -h 是k8s节点的IP -P 是mysql外部服务的端口号

$ mysql -h 192.168.9.91 -P 32529 -u root -p

Enter password:

Welcome to the MariaDB monitor. Commands end with ; or \g.

Your MySQL connection id is 5

Server version: 5.7.38 MySQL Community Server (GPL)

Copyright (c) 2000, 2018, Oracle, MariaDB Corporation Ab and others.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

MySQL [(none)]>

准备测试数据

$ sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=192.168.9.91 --mysql-port=32529 --mysql-user=root --mysql-password=P@88w0rd --mysql-db=sbtest --table-size=100000 --tables=16 --threads=8 --events=999999999 --report-interval=10 --time=100 /usr/share/sysbench/oltp_common.lua prepare

sysbench 1.0.20 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

Initializing worker threads...

Creating table 'sbtest6'...

Creating table 'sbtest2'...

Creating table 'sbtest8'...

Creating table 'sbtest3'...

Creating table 'sbtest7'...

Creating table 'sbtest5'...

Creating table 'sbtest1'...

Creating table 'sbtest4'...

Inserting 100000 records into 'sbtest3'

Inserting 100000 records into 'sbtest6'

Inserting 100000 records into 'sbtest1'

Inserting 100000 records into 'sbtest4'

Inserting 100000 records into 'sbtest7'

Inserting 100000 records into 'sbtest5'

Inserting 100000 records into 'sbtest2'

Inserting 100000 records into 'sbtest8'

Creating a secondary index on 'sbtest3'...

Creating table 'sbtest11'...

Inserting 100000 records into 'sbtest11'

Creating a secondary index on 'sbtest5'...

Creating a secondary index on 'sbtest1'...

Creating a secondary index on 'sbtest6'...

Creating a secondary index on 'sbtest4'...

Creating a secondary index on 'sbtest7'...

Creating a secondary index on 'sbtest2'...

Creating a secondary index on 'sbtest8'...

Creating table 'sbtest13'...

Inserting 100000 records into 'sbtest13'

Creating table 'sbtest9'...

Inserting 100000 records into 'sbtest9'

Creating table 'sbtest14'...

Creating table 'sbtest12'...

Inserting 100000 records into 'sbtest14'

Inserting 100000 records into 'sbtest12'

Creating table 'sbtest15'...

Inserting 100000 records into 'sbtest15'

Creating table 'sbtest16'...

Creating table 'sbtest10'...

Inserting 100000 records into 'sbtest16'

Inserting 100000 records into 'sbtest10'

Creating a secondary index on 'sbtest11'...

Creating a secondary index on 'sbtest13'...

Creating a secondary index on 'sbtest9'...

Creating a secondary index on 'sbtest12'...

Creating a secondary index on 'sbtest14'...

Creating a secondary index on 'sbtest15'...

Creating a secondary index on 'sbtest10'...

Creating a secondary index on 'sbtest16'...

执行测试-8 线程测试

$ sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=192.168.9.91 --mysql-port=32529 --mysql-user=root --mysql-password=P@88w0rd --mysql-db=sbtest --table-size=100000 --tables=16 --threads=8 --events=999999999 --report-interval=10 --time=100 /usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua run

sysbench 1.0.20 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

Running the test with following options:

Number of threads: 8

Report intermediate results every 10 second(s)

Initializing random number generator from current time

Initializing worker threads...

Threads started!

[ 10s ] thds: 8 tps: 88.46 qps: 1782.38 (r/w/o: 1249.19/355.46/177.73) lat (ms,95%): 267.41 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 20s ] thds: 8 tps: 84.31 qps: 1678.47 (r/w/o: 1173.42/336.43/168.62) lat (ms,95%): 277.21 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 30s ] thds: 8 tps: 70.20 qps: 1413.82 (r/w/o: 990.21/283.20/140.40) lat (ms,95%): 369.77 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 40s ] thds: 8 tps: 47.30 qps: 946.00 (r/w/o: 662.20/189.20/94.60) lat (ms,95%): 484.44 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 50s ] thds: 8 tps: 43.80 qps: 875.99 (r/w/o: 613.19/175.20/87.60) lat (ms,95%): 484.44 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 60s ] thds: 8 tps: 60.70 qps: 1213.08 (r/w/o: 849.69/242.00/121.40) lat (ms,95%): 411.96 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 70s ] thds: 8 tps: 53.90 qps: 1078.22 (r/w/o: 754.42/216.00/107.80) lat (ms,95%): 376.49 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 80s ] thds: 8 tps: 56.49 qps: 1127.98 (r/w/o: 790.11/224.88/112.99) lat (ms,95%): 397.39 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 90s ] thds: 8 tps: 50.60 qps: 1014.59 (r/w/o: 709.56/203.82/101.21) lat (ms,95%): 434.83 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 100s ] thds: 8 tps: 54.70 qps: 1093.12 (r/w/o: 765.22/218.50/109.40) lat (ms,95%): 390.30 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

SQL statistics:

queries performed:

read: 85582

write: 24452

other: 12226

total: 122260

transactions: 6113 (61.10 per sec.)

queries: 122260 (1221.96 per sec.)

ignored errors: 0 (0.00 per sec.)

reconnects: 0 (0.00 per sec.)

General statistics:

total time: 100.0494s

total number of events: 6113

Latency (ms):

min: 35.63

avg: 130.89

max: 951.86

95th percentile: 390.30

sum: 800129.59

Threads fairness:

events (avg/stddev): 764.1250/4.14

execution time (avg/stddev): 100.0162/0.01

执行测试-16 线程测试

$ sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=192.168.9.91 --mysql-port=32529 --mysql-user=root --mysql-password=P@88w0rd --mysql-db=sbtest --table-size=100000 --tables=16 --threads=16 --events=999999999 --report-interval=10 --time=100 /usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua run

sysbench 1.0.20 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

Running the test with following options:

Number of threads: 16

Report intermediate results every 10 second(s)

Initializing random number generator from current time

Initializing worker threads...

Threads started!

[ 10s ] thds: 16 tps: 114.41 qps: 2310.22 (r/w/o: 1621.18/458.63/230.41) lat (ms,95%): 369.77 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 20s ] thds: 16 tps: 106.35 qps: 2111.86 (r/w/o: 1474.74/424.41/212.71) lat (ms,95%): 383.33 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 30s ] thds: 16 tps: 80.40 qps: 1612.01 (r/w/o: 1129.21/322.00/160.80) lat (ms,95%): 623.33 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 40s ] thds: 16 tps: 63.40 qps: 1266.80 (r/w/o: 886.80/253.20/126.80) lat (ms,95%): 539.71 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 50s ] thds: 16 tps: 57.20 qps: 1145.91 (r/w/o: 802.74/228.78/114.39) lat (ms,95%): 549.52 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 60s ] thds: 16 tps: 69.91 qps: 1408.31 (r/w/o: 987.57/280.92/139.81) lat (ms,95%): 511.33 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 70s ] thds: 16 tps: 78.00 qps: 1547.22 (r/w/o: 1080.51/310.70/156.00) lat (ms,95%): 484.44 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 80s ] thds: 16 tps: 79.50 qps: 1599.87 (r/w/o: 1122.58/318.29/159.00) lat (ms,95%): 520.62 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 90s ] thds: 16 tps: 67.80 qps: 1354.83 (r/w/o: 947.62/271.61/135.60) lat (ms,95%): 539.71 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 100s ] thds: 16 tps: 73.90 qps: 1474.10 (r/w/o: 1030.80/295.50/147.80) lat (ms,95%): 502.20 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

SQL statistics:

queries performed:

read: 110950

write: 31700

other: 15850

total: 158500

transactions: 7925 (79.00 per sec.)

queries: 158500 (1580.05 per sec.)

ignored errors: 0 (0.00 per sec.)

reconnects: 0 (0.00 per sec.)

General statistics:

total time: 100.3103s

total number of events: 7925

Latency (ms):

min: 41.24

avg: 202.44

max: 1198.81

95th percentile: 511.33

sum: 1604328.52

Threads fairness:

events (avg/stddev): 495.3125/4.03

execution time (avg/stddev): 100.2705/0.03

执行测试-32 线程测试

$ sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=192.168.9.91 --mysql-port=32529 --mysql-user=root --mysql-password=P@88w0rd --mysql-db=sbtest --table-size=100000 --tables=16 --threads=32 --events=999999999 --report-interval=10 --time=100 /usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua run

sysbench 1.0.20 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

Running the test with following options:

Number of threads: 32

Report intermediate results every 10 second(s)

Initializing random number generator from current time

Initializing worker threads...

Threads started!

[ 10s ] thds: 32 tps: 140.10 qps: 2825.04 (r/w/o: 1981.25/560.39/283.39) lat (ms,95%): 450.77 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 20s ] thds: 32 tps: 124.41 qps: 2515.49 (r/w/o: 1763.43/503.24/248.82) lat (ms,95%): 549.52 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 30s ] thds: 32 tps: 95.90 qps: 1887.10 (r/w/o: 1316.70/378.60/191.80) lat (ms,95%): 733.00 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 40s ] thds: 32 tps: 81.80 qps: 1656.59 (r/w/o: 1164.89/328.10/163.60) lat (ms,95%): 707.07 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 50s ] thds: 32 tps: 82.60 qps: 1638.41 (r/w/o: 1143.51/329.70/165.20) lat (ms,95%): 657.93 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 60s ] thds: 32 tps: 94.34 qps: 1905.84 (r/w/o: 1336.62/380.65/188.58) lat (ms,95%): 623.33 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 70s ] thds: 32 tps: 87.86 qps: 1739.86 (r/w/o: 1215.31/348.73/175.82) lat (ms,95%): 634.66 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 80s ] thds: 32 tps: 84.40 qps: 1705.48 (r/w/o: 1196.49/340.20/168.80) lat (ms,95%): 759.88 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 90s ] thds: 32 tps: 80.50 qps: 1580.71 (r/w/o: 1101.70/318.00/161.00) lat (ms,95%): 612.21 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

[ 100s ] thds: 32 tps: 81.40 qps: 1661.90 (r/w/o: 1167.00/332.10/162.80) lat (ms,95%): 707.07 err/s: 0.00 reconn/s: 0.00

SQL statistics:

queries performed:

read: 133924

write: 38264

other: 19132

total: 191320

transactions: 9566 (95.33 per sec.)

queries: 191320 (1906.56 per sec.)

ignored errors: 0 (0.00 per sec.)

reconnects: 0 (0.00 per sec.)

General statistics:

total time: 100.3457s

total number of events: 9566

Latency (ms):

min: 51.94

avg: 335.14

max: 1405.78

95th percentile: 657.93

sum: 3205913.85

Threads fairness:

events (avg/stddev): 298.9375/5.15

execution time (avg/stddev): 100.1848/0.14

MySQL 容器性能监控图。

清理测试数据 (为了保证数据更精准,建议每次测试前都清理数据,准备数据,测试)。

$ sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=192.168.9.91 --mysql-port=32529 --mysql-user=root --mysql-password=P@88w0rd --mysql-db=sbtest --table-size=100000 --tables=16 --threads=32 --events=999999999 --report-interval=10 --time=100 /usr/share/sysbench/oltp_read_write.lua cleanup

sysbench 1.0.20 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

Dropping table 'sbtest1'...

Dropping table 'sbtest2'...

Dropping table 'sbtest3'...

Dropping table 'sbtest4'...

Dropping table 'sbtest5'...

Dropping table 'sbtest6'...

Dropping table 'sbtest7'...

Dropping table 'sbtest8'...

Dropping table 'sbtest9'...

Dropping table 'sbtest10'...

Dropping table 'sbtest11'...

Dropping table 'sbtest12'...

Dropping table 'sbtest13'...

Dropping table 'sbtest14'...

Dropping table 'sbtest15'...

Dropping table 'sbtest16'...

测试结果

结果汇总对比。

压测线程数量

TPS

QPS

延迟

8

61

1221

130

16

79

1580

202

32

95

1906

335

建议根据测试结果,调优!

总结

本文详细介绍了 Git 常用操作、如何将代码在多个在线代码仓库中存储并保持同步,还介绍了 GitOps 的基本概念并演示了如何用 GitOps 理念在原生 K8s 上部署 MySQL 服务。最后,演示了 MySQL 常用性能测试工具 sysbench 的安装和基础使用。

我多年的一些运维经验和运维思路贯穿了全文。

本文由博客一文多发平台 OpenWrite 发布!

好文阅读

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