k8s系列(4)-MongoDB数据持久化

原创

爽朗地狮子

修改于 2022-10-21 10:01:40

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修改于 2022-10-21 10:01:40

文章被收录于专栏：云原生系列

完整系列

一. 介绍

kubernetes 集群不会为你处理数据的存储，我们可以为数据库挂载一个磁盘来确保数据的安全。

你可以选择云存储、本地磁盘、NFS。

Persistent Volume (PV)

描述卷的具体信息，例如磁盘大小，访问模式。文档，类型，Local 示例

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mongodata
spec:
  capacity:
    storage: 2Gi
  volumeMode: Filesystem  # Filesystem（文件系统） Block（块）
  accessModes:
    - ReadWriteOnce       # 卷可以被一个节点以读写方式挂载
  persistentVolumeReclaimPolicy: Delete
  storageClassName: local-storage
  local:
    path: /root/data
  nodeAffinity:
    required:
      # 通过 hostname 限定在某个节点创建存储卷
      nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
            - key: kubernetes.io/hostname
              operator: In
              values:
                - node2

Persistent Volume Claim (PVC)

对存储需求的一个申明，可以理解为一个申请单，系统根据这个申请单去找一个合适的 PV

还可以根据 PVC 自动创建 PV。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mongodata
spec:
  accessModes: ["ReadWriteOnce"]
  storageClassName: "local-storage"
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi

为什么要这么多层抽象

更好的分工，运维人员负责提供好存储，开发人员不需要关注磁盘细节，只需要写一个申请单。
方便云服务商提供不同类型的，配置细节不需要开发者关注，只需要一个申请单。
动态创建，开发人员写好申请单后，供应商可以根据需求自动创建所需存储卷。

二. hostPath(用来学习)

kubectl rollout restart statefulset mongodb

把节点上的一个目录挂载到 Pod，但是已经不推荐使用了，文档

配置方式简单，需要手动指定 Pod 跑在某个固定的节点。

仅供单节点测试使用；不适用于多节点集群。

minikube 提供了 hostPath 存储，文档

1. 新的yaml文件

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mongodb
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: mongodb
  serviceName: mongodb
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mongodb
    spec:
      containers:
        - name: mongo
          image: mongo:4.4
          # IfNotPresent 仅本地没有镜像时才远程拉，Always 永远都是从远程拉，Never 永远只用本地镜像，本地没有则报错
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          volumeMounts:
            - mountPath: /data/db # 容器里面的挂载路径
              name: mongo-data    # 卷名字，必须跟下面定义的名字一致
      volumes:
        - name: mongo-data              # 卷名字
          hostPath:
            path: /data/mongo-data      # 节点上的路径
            type: DirectoryOrCreate     # 指向一个目录，不存在时自动创建

2. 应用新的mongo.yaml

[root@VM-79-37-centos ~/work/test-k8s/yaml/storage]# kubectl apply -f ./mongo.yaml
statefulset.apps/mongodb configured
[root@VM-79-37-centos ~/work/test-k8s/yaml/storage]# kubectl get all
NAME                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/mongodb-0        1/1     Running   0          1s
pod/mongodb-client   1/1     Running   0          7m7s

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)     AGE
service/kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1    <none>        443/TCP     9m32s
service/mongodb      ClusterIP   None         <none>        27017/TCP   7m27s

NAME                       READY   AGE
statefulset.apps/mongodb   1/1     7m27s

3. 在容器中确认是否有mongodb数据

[root@VM-79-37-centos ~]# docker exec -it minikube /bin/sh
# ls
Release.key  boot  dev         etc   kic.txt  lib    lib64   media  opt   root  sbin  sys  usr
bin          data  docker.key  home  kind     lib32  libx32  mnt    proc  run   srv   tmp  var
# cd data 
# ls
mongo-data
# cd mongo-data
# ls
WiredTiger         _mdb_catalog.wt                      index-1-7095991055263109797.wt  mongod.lock
WiredTiger.lock    collection-0-7095991055263109797.wt  index-3-7095991055263109797.wt  sizeStorer.wt
WiredTiger.turtle  collection-2-7095991055263109797.wt  index-5-7095991055263109797.wt  storage.bson
WiredTiger.wt      collection-4-7095991055263109797.wt  index-6-7095991055263109797.wt
WiredTigerHS.wt    diagnostic.data                      journal

4. 数据持久化保存正确

存储数据> show dbs admin 0.000GB config 0.000GB local 0.000GBuse test

switched to db test

db.users.save({'_id':'easydoc','name':'易文档'}) WriteResult({ "nMatched" : 0, "nUpserted" : 1, "nModified" : 0, "_id" : "easydoc" })
db.users.find() { "_id" : "easydoc", "name" : "易文档" }

重启statefulsetkubectl rollout restart statefulset mongodb kubectl apply -f ./mongo.yaml
我们去看数据kubectl run mongodb-client --rm --tty -i --restart='Never' --image docker.io/bitnami/mongodb:4.4.10-debian-10-r20 --command -- bash db.users.find() { "_id" : "easydoc", "name" : "易文档" }

结论：数据依然存在

三. 腾讯云集群

1. 新建集群，放入之前申请的机器

2. 申请Statefulset的mongodb

3. PVC申请

四. 腾讯云裸机

[root@master data]# cd /root

[root@master ~]# ls
Changelog

[root@master ~]# mkdir data

[root@VM-0-14-centos storage]# kubectl apply -f ./sc.yaml 
storageclass.storage.k8s.io/local-storage created

[root@VM-0-14-centos storage]# kubectl get sc
NAME            PROVISIONER                    RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE      ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
cbs (default)   com.tencent.cloud.csi.cbs      Delete          Immediate              false                  6h42m
local-storage   kubernetes.io/no-provisioner   Delete          WaitForFirstConsumer   false                  18s

[root@master storage]# kubectl apply -f ./pv.yaml
persistentvolume/mongodata created

[root@master storage]# kubectl get pv
NAME           CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM                   STORAGECLASS    REASON   AGE
mongodata      2Gi        RWO            Delete           Available                           local-storage            9s
mongodata-pv   10Gi       RWO            Retain           Bound       default/mongodata-pvc   cbs                      8h

[root@master storage]# kubectl apply -f ./pvc.yaml
persistentvolumeclaim/mongodata created

[root@master storage]# kubectl get pvc
NAME            STATUS    VOLUME         CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS    AGE
mongodata       Pending                                            local-storage   5s
mongodata-pvc   Bound     mongodata-pv   10Gi       RWO            cbs             8h

[root@master storage]# kubectl delete -f ./mongo.yaml 
statefulset.apps "mongodb" deleted
service "mongodb" deleted

[root@master storage]# kubectl apply -f ./mongo.yaml 
statefulset.apps/mongodb created
service/mongodb created

[root@master storage]# kubectl describe  pod mongodb-0 -n default