🚀 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
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
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.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: mysql-secret
namespace: mysql
labels:
app: mysql
type: Opaque
data:
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.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: mysql
namespace: mysql
labels:
app: mysql
data:
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.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mysql
namespace: mysql
labels:
app: mysql
spec:
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: v1
kind: Service
metadata:
name: mysql-read
namespace: mysql
labels:
app: mysql
spec:
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.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: mysql
namespace: mysql
labels:
app: mysql
spec:
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 -p123456
mysql> 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
- 存储问题：本地卷仅限测试，生产推荐NFS/Ceph
- 密码安全：Secret要用base64加密，切勿明文
- 版本选择：MySQL 8.0需调整认证插件
- 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～👇
本文YAML文件已开源在gitee，戳❤️+⭐️获取完整配置包
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