Kubernetes学习总结（16）—— Kubernetes 实战之部署 Redis 集群-白红宇

Kubernetes学习总结（16）—— Kubernetes 实战之部署 Redis 集群

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发布时间：2023-01-29

本文共 3743 字，大约阅读时间需要 12 分钟。

(username, 分数) Deploy Redis 集群在 Kubernetes 中 (latest version)

部署 Redis 集群在 Kubernetes 中是个有技术挑战的工作。以下是这个文章的优化版本.

一、问题分析

在 Kubernetes 上部署 Redis 集群和部署普通应用实质上没什大不同，但需要注意几个关键问题.

Redis 是一个有状态的应用：每个 Pod 内部的缓存数据都不一样，且 Pod 的 IP 会随时更变。这意味着普通的 Deployment 和 Service 无法满足需求，因此需要改用 StatefulSet + Headless Service.

数据持久化：Redis 虽然基于内存'l缓存，但依然需要持久化存储以保证故障复减后可恢复数据. 集群部署需要使用共享文件系统 + PV （持久卷）来让所有 Pod 共享一次持久化存储.

二、概念介绍

1. Headless Service

Headless Service 是 Service 中没有指定 Cluster IP 的特殊 Service. 它的 DNS 解析结果不是一个 Cluster IP，而是它所关联的所有 Pod 的 IP 列表. 这种方式在 Kubernetes 中适合需要每个 Pod 的 IP 精确确知的场景.

2. StatefulSet

StatefulSet 是 Kubernetes 中用于管理有状态应用的特殊资源. 它的特点是每个 Pod 都有唯一的网络标识，并且按照数字规律生成，例如 redis-0, redis-1等. StatefulSet 还配合 Headless Service 使用，确保每个 Pod 的存储不会被销毁.

三、方案设计

为了实现 Redis 集群在 Kubernetes 中的有状态部署，可以采用以下方案:

共享文件系统：使用 NFS 等共享文件系统为 Redis 集群提供持久化存储.

配置 PV 和 PVC：为每个 Pod 分配持久卷，确保数据的持久化存储.

创建 ConfigMap：上传 Redis 配置文件，并配置集群参数.

创建 Headless Service：配置 DNS 解析格式为 <podname>.<headless service name>.

创建 StatefulSet：指定服务名称、副本数、磁盘存储等参数.

四、实际操作

1. 创建 ConfigMap

打开文本 편집 器，创建配置文件 redis.conf.

appendonly yescluster-enabled yescluster-node-timeout 5000dir /var/lib/redisport 6379

运行以下命令创建 ConfigMap:

kubectl create configmap redis-conf --from-file redis.conf

2. 创建 Headless Service

apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: redis-service  labels:    app: redis  spec:    ports:    - name: redis-port      port: 6379    clusterIP: None    selector:      app: redis

3. 创建 StatefulSet

apiVersion: apps/v1beta1kind: StatefulSetmetadata:  name: redis-appspec:  serviceName: redis-service  replicas: 6  template:    metadata:      labels:        app: redis        appCluster: redis-cluster    spec:      terminationGracePeriodSeconds: 20      affinity:        podAntiAffinity:          preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:          - weight: 100            podAffinityTerm:              labelSelector:                matchExpressions:                - key: app                  operator: In                  values: [redis]      topologyKey: kubernetes.io/hostname  containers:  - name: redis    image: registry.cn-qingdao.aliyuncs.com/gold-faas/gold-redis:1.0    command: [redis-server, /etc/redis/redismodify]    args:    - /etc/redis/redismodify    - --protected-mode    - no    resources:      requests:        cpu: 100m        memory: 100Mi      limits:        cpu: 200m        memory: 200Mi    ports:    - name: redis      containerPort: 6379      protocol: TCP    - name: cluster      containerPort: 16379      protocol: TCP    volumeMounts:    - name: redis-conf      mountPath: /etc/redis    - name: redis-data      mountPath: /var/lib/redisvolumes:  - name: redis-conf    configMap:      name: redis-conf      items:        - key: redis.conf          path: redis.conf  - name: redis-data    emptyDir: {}

4. 初始化 Redis 集群

创建一个 Ubuntu 噬 осуществ Redis 集群管理节点.

kubectl run -i --tty redis-cluster-manager --image=ubuntu --restart=Never /bin/bash

在 Pod 内_THAT安装必要工具并工具.

wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gztar -xzf redis-5.0.3.tar.gzcd redis-5.0.3makecp src/redis-cli /usr/local/bin/

3. 添加所有 Redis 节点 以完成集群 初始化: ```bash redis-cli --cluster create YOUR_MASTER_IP:6379 redis-cli --cluster add-node OTHER_MASTER_UB

进入一个 Redis 节点，验证集群状态.

五、部署后的操作

创建完成后，可以通过部署一个 Service 来绕过 Headless Service:

service:  apiVersion: v1  kind: Service  metadata:    name: gold-redis    labels:      app: redis  spec:    ports:    - name: redis-direct      protocol: TCP      port: 6379    selector:      app: redis

总结

通过以上步骤，可以在 Kubernetes 中部署一个高可用性 Redis 集群。StatefulSet 和 Headless Service 的结合为有状态应用提供了可靠的部署方式.

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