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基于CephRBD实现Docker集群的分布式存储.md

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基于 Ceph RBD 实现 Docker 集群的分布式存储

了解分布式存储

标签: 容器,数据存储

原文链接

邱娇娇

发布: 2017-10-24

以 Docker 为代表的容器技术在云计算领域正扮演着越来越重要的角色，甚至一度被认为是虚拟化技术的替代品。企业中对于有状态的容器，往往需要将数据保存在额外的存储空间。Docker 引入了 Volume 机制，能够将永久数据独立于容器之外。正式的生产环境，Docker 通常是以集群的方式使用的，因此容器会分散在不同的主机上，为了保证数据的一致性和可访问性，共享存储是不可避免的。相比于传统共享文件系统，分布式存储系统扩展能力更强，由于数据都是分散在多个数据存储服务器上，因此数据更加可靠、安全，也更适用于容器的存储。

Ceph 简介

Ceph 概述

Ceph 是一个分布式存储系统，独一无二地用统一的系统—Ceph 存储集群，提供了对象存储，块存储和文件存储三种功能。Ceph 的存储集群基于 RADOS，提供了极大伸缩性—供成千用户访问 PB 乃至 EB 级的数据。 Ceph 节点 以普通硬件和智能守护进程作为支撑点， Ceph 存储集群 组织起了大量节点，它们之间靠相互通讯来复制数据、同时采用 CRUSH 算法动态地重分布数据。

Ceph 有很多术语，了解这些术语，对理解 Ceph 的体系结构是非常重要的。表 1 给出了 Ceph 的常见术语。

表 1. Ceph 术语

名词****解释RADOSGW对象网关守护进程。RBD块存储。CEPHFS文件存储。LIBRADOS和 RADOS 交互的基本库 librados。Ceph 通过原生协议和 RADOS 交互，Ceph 把这种功能封装进了 librados 库，这样你就能定制自己的客户端。RADOS存储集群OSDObject Storage Device。RADOS 的组件，用于存储资源Monitor监视器。RADOS 的组件，维护整个 Ceph 集群的全局状态。MDSCeph 元数据服务器。为 Ceph 文件系统存储元数据。

对 Ceph 的术语有了了解后，我们来看下 Ceph 的体系结构。Ceph 的体系结构与组成部分如下图 1 所示。Ceph 的体系结构由客户端（Client），对象存储网关（RADOSGW），块存储（RBD），文件存储（CEPHFS），和 RADOS 直接交互的库 LIBRADOS，存储集群（RADOS）组成。

Ceph 存储集群从 Ceph 客户端 接收数据—不管是来自 Ceph 块设备 、 Ceph 对象存储 、 Ceph 文件系统 、还是基于 librados 的自定义实现的—并存储为对象。每个对象是文件系统中的一个文件，它们存储在 对象存储设备 上。由 Ceph OSD 守护进程处理存储设备上的读/写操作。

图 1. Ceph 体系结构

图 1. Ceph 体系结构

Ceph 存储集群是 Ceph 很重要的部分，Ceph 文件系统、 Ceph 对象存储、和 Ceph 块设备从 Ceph 存储集群统一读出和写入数据。Ceph 存储集群的组件如下图 2 所示。Ceph 存储集群至少要有一个 Ceph Monitor 和两个 OSD 组成，如果要使用文件存储功能，还至少要有一个 MDS。

图 2. Ceph 存储集群

图 2. Ceph 存储集群

Ceph 常用命令

Ceph 客户端提供了非常丰富的命令用来操作块设备。在与容器对接过程中，我们需要创建块设备，删除块设备等功能，并且后续也需要针对这些功能提供相应的 REST API，方便通过 HTTP 请求的方式来操作块设备。所以这里对一些常用的命令进行说明，如表 2 所示。

表 2. Ceph 常用命令

命令****功能rbd create创建块设备映像rbd ls列出 rbd 存储池中的块设备rbd info查看块设备信息rbd diff可以统计 rbd 使用量rbd feature disable禁止掉块设备的某些特性rbd map映射块设备rbd remove删除块设备rbd resize更改块设备的大小

Ceph 分布式存储集群的安装与配置

Ceph 集群搭建

本文通过安装 ceph-deploy 软件的管理节点来安装配置 ceph 集群，以 6 个节点—3 个 monitor 节点，3 个 osd 节点，以 ceph kraken(1.11.1)版本为例，说明 Ceph 存储集群的安装以及配置过程。集群的配置信息如表 3 所示。

表 3. Ceph 集群配置信息

节点 name节点 IP配置****说明ceph-moni-0192.168.1.100centos7.1 4CPU,16.0GMem,200GDisk管理节点，监视器 monitorceph-moni-1192.168.1.101centos7.1 4CPU,16.0GMem,200GDisk监视器 monitorceph-moni-2192.168.1.02centos7.1 4CPU,16.0GMem,200GDisk监视器 monitorceph-osd-0192.168.1.103centos7.1 4CPU,16.0GMem,200GDisk存储节点 osdceph-osd-1192.168.1.104centos7.1 4CPU,16.0GMem,200GDisk存储节点 osdceph-osd-2192.168.1.105centos7.1 4CPU,16.0GMem,200GDisk存储节点 osd

Ceph 集群的安装配置过程如清单 1 所示。

清单 1. Ceph 集群的安装配置
# (1). 在所有节点安装依赖包
sudo yum install -y yum-utils && sudo yum-config-manager --add-repo https://dl.fedoraproject.org/pub/epel/7/x86_64/ && sudo yum install --nogpgcheck -y epel-release && sudo rpm --import /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-EPEL-7 && sudo rm /etc/yum.repos.d/dl.fedoraproject.org*
yum install -y https://dl.fedoraproject.org/pub/epel/epel-release-latest-7.noarch.rpm

# (2).在所有节点添加数据源
cat >>/etc/yum.repos.d/ceph.repo <<EOF

[ceph-noarch]
name=Ceph noarch packages
baseurl=https://download.ceph.com/rpm-kraken/el7/noarch
enabled=1
gpgcheck=1
type=rpm-md
gpgkey=https://download.ceph.com/keys/release.asc

[ceph]
name=Ceph packages for $basearch
baseurl=http://download.ceph.com/rpm-kraken/el7/$basearch
enabled=1
gpgcheck=1
type=rpm-md
gpgkey=https://download.ceph.com/keys/release.asc

[ceph-source]
name=Ceph source packages
baseurl=http://download.ceph.com/rpm-kraken/el7/SRPMS
enabled=0
gpgcheck=1
type=rpm-md
gpgkey=https://download.ceph.com/keys/release.asc
EOF

# (3). 所有节点更新数据源
sudo yum update

# (4). 在管理节点安装 ceph-deploy
sudo yum install ceph-deploy

# (5).所有节点安装 ssh【系统已经有了，就不用安装了】
yum install openssh-server

# (6). 所有节点创建用户，赋予 root 权限
useradd -d /home/{username} -m {username}
passwd {username}
echo "{username} ALL = (root) NOPASSWD:ALL" | sudo tee /etc/sudoers.d/{username}

# (7). 所有节点设置刚刚创建的用户使用终端
sudo visudo -f /etc/sudoers
#Defaults requiretty
Defaults:ceph !requiretty

# (8) 所有节点添加集群信息
cat >> /etc/hosts <<EOF
192.168.100 ceph-moni-0
192.168.1.101 ceph-moni-1
192.168.1.102 ceph-moni-2
192.168.1.103 ceph-osd-0
192.168.1.104 ceph-osd-1
192.168.1.105 ceph-osd-2
EOF

#(9) 设置 ssh 免密登录,在管理节点执行以下操作
su {username}
ssh-keygen
#根据提示输入三次换行符

#(10). 将管理节点产生的公钥拷贝到其他节点
ssh-copy-id -i /home/${username}/.ssh/id_rsa.pub ${username}@ceph-moni-1
ssh-copy-id -i /home/${username}/.ssh/id_rsa.pub ${username}@ceph-moni-2
ssh-copy-id -i /home/${username}/.ssh/id_rsa.pub ${username}@ceph-osd-0
ssh-copy-id -i /home/${username}/.ssh/id_rsa.pub ${username}@ceph-osd-1
ssh-copy-id -i /home/${username}/.ssh/id_rsa.pub ${username}@ceph-osd-2

#(11). 管理节点上更改~/.ssh/config
Host ceph-moni-1
Hostname ceph-moni-1
User ${username}
Host ceph-moni-1
Hostname ceph-moni-1
User ${username}
Host ceph-osd-0
Hostname cceph-osd-0
User ${username}
Host ceph-osd-1
Hostname cceph-osd-1
User ${username}
Host ceph-osd-2
Hostname cceph-osd-2
User ${username}
#更改权限
sudo chmod 600 ~/.ssh/config

#(12). 在管理节点，创建集群。
su ${username}
cd /home/${username}
mkdir ceph-cluster
cd ceph-cluster
ceph-deploy new {initial-monitor-node(s)}
例如:
ceph-deploy new ceph-moni-0 ceph-moni-1 ceph-moni-2

#(13) 在管理节点上，更改生成的 ceph 配置文件,添加以下内容
vim /home/${username}/ceph-cluster/ceph.conf
#更改 osd 个数
osd pool default size = 3
#允许 ceph 集群删除 pool
[mon]
mon_allow_pool_delete = true

#(14). 在管理节点上给集群所有节点安装 ceph
ceph-deploy install {ceph-node} [{ceph-node} ...]
例如：
ceph-deploy install ceph-moni-0 ceph-moni-1 ceph-moni-2 ceph-osd-0 ceph-osd-1 ceph-osd2

#(15). 配置初始 monitor(s)、并收集所有密钥：
ceph-deploy mon create-initial

#(16). 在管理节点上登录到每个 osd 节点，创建 osd 节点的数据存储目录
ssh ceph-osd-0
sudo mkdir /var/local/osd0
exit
ssh ceph-osd-1
sudo mkdir /var/local/osd1
exit
ssh ceph-osd-2
sudo mkdir /var/local/osd2
exit

#(17). 在每一个 osd 节点上更改 osd 数据存储目录的权限
#ceph-osd-0 节点上更改权限
chmode 777 -R /var/local/osd0
#ceph-osd-1 节点上更改权限
chmode 777 -R /var/local/osd1
#ceph-osd-2 节点上更改权限
chmode 777 -R /var/local/osd2

#(18). 在管理节点上执行命令，使每个 osd 就绪
ceph-deploy osd prepare ceph-osd0:/var/local/osd0 ceph-osd-1:/var/local/osd1 ceph-osd-2:/var/local/osd2

#(19). 在管理节点上激活每个 osd 节点
ceph-deploy osd activate ceph-osd0:/var/local/osd0 ceph-osd-1:/var/local/osd1 ceph-osd-2:/var/local/osd2

#(20). 在管理节点把配置文件和 admin 密钥拷贝到管理节点和 Ceph 节点
ceph-deploy admin {manage-node} {ceph-node}
例如：
ceph-deploy admin ceph-moni-0 ceph-moni-1 ceph-moni-2 ceph-osd-0 ceph-osd-1 ceph-osd2

#(21). 在每个节点上赋予 ceph.client.admin.keyring 有操作权限
sudo chmod +r /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring

#(22) 至此，部署完成。查看集群状态
ceph health
#会看到终端输出"HEALTH_OK"，证明集群安装成功

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Ceph 客户端配置

清单 2. Ceph 客户端配置
# (1). 添加 ceph 源
cat >>/etc/yum.repos.d/ceph.repo <<EOF

[ceph-noarch]
name=Ceph noarch packages
baseurl=https://download.ceph.com/rpm-kraken/el7/noarch
enabled=1
gpgcheck=1
type=rpm-md
gpgkey=https://download.ceph.com/keys/release.asc

[ceph]
name=Ceph packages for $basearch
baseurl=http://download.ceph.com/rpm-kraken/el7/$basearch
enabled=1
gpgcheck=1
type=rpm-md
gpgkey=https://download.ceph.com/keys/release.asc

[ceph-source]
name=Ceph source packages
baseurl=http://download.ceph.com/rpm-kraken/el7/SRPMS
enabled=0
gpgcheck=1
type=rpm-md
gpgkey=https://download.ceph.com/keys/release.asc
EOF

#(2). 安装 ceph client
yum update & yum install -y ceph

#(3) 添加集群信息
cat >> /etc/hosts <<EOF
192.168.100 ceph-moni-0
192.168.1.101 ceph-moni-1
192.168.1.102 ceph-moni-2
192.168.1.103 ceph-osd-0
192.168.1.104 ceph-osd-1
192.168.1.105 ceph-osd-2
192.168.1.106 ceph-client
EOF

#(4). 拷贝集群配置信息和 admin 密钥
scp -r root@$ceph-moni-0:/etc/ceph/\{ceph.conf,ceph.client.admin.keyring\} /etc/ceph/

#(5) 创建 ceph rbd
sudo rbd create volume001 --size 1024 -m ceph-node1 -k
/etc/ceph/ceph.client.admin.keyring

#(6) 查看创建的 rbd 信息
rbd info volume001

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Docker 集群使用 Ceph

我们以 Kubernetes 搭建的 Docker 集群为例，说明如何在 Docker 集群中使用 Ceph。关于 Kubernetes 的说明，可以参考 Kubernetes 官方文档

Kubernetes 集群安装配置 Ceph

Kubernetes 集群中的每个节点要想使用 Ceph，需要按照 Ceph 客户端来安装配置 Ceph，具体步骤参考”清单 2 Ceph 客户端配置”。下面我们具体看下 Kubernetes 如何使用 Ceph RBD。

清单 3. Kubernetes 集群使用 Ceph RBD
# (1). 手动创建 ceph rbd
rbd create volume001 --size 1024 -m ceph-node1 -k /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring

#(2) 禁用 rbd 的一些特性
rbd feature disable volume001 exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten

#(3) 获取 ceph 集群 admin 的密钥的 base64
grep key /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring |awk '{printf "%s", $NF}'|base64
#终端会输出 admin 密钥的 base64 形式${ceph-key-base64}

#(4) 创建 ceph 的 secret
# 在文件/home/ceph-secret.yaml 添加以下内容
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: ceph-secret
type: "kubernetes.io/rbd"
data:
key: ${ceph-key-base64}
# 创建 ceph-secret
kubect create -f /home/ceph-secret.yaml
#(5) 创建使用 ceph rbd 的容器
#在/home/rbd.json 添加以下内容
{
"apiVersion": "v1",
"kind": "Pod",
"metadata": {
"name": "rbd"
},
"spec": {
"containers": [
{
"name": "rbd-rw",
"image": "kubernetes/pause",
"volumeMounts": [
{
"mountPath": "/mnt/rbd",
"name": "rbdpd"
}]}],
"volumes": [
{
"name": "rbdpd",
"rbd": {
"monitors": [
#ceph 集群的所有监视器的 IP
${ceph-monitors}
],
"pool": "rbd",
"image": "volume001",
"user": "admin",
"keyring": "/etc/ceph/ceph.client.admin.keyring",
"fsType": "ext4",
"readOnly": false
}}]}}
#创建使用 ceph rbd 的 pod
kubectl create -f /home/rbd.json

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Ceph REST API 服务搭建

上述步骤虽然实现了 Ceph RBD 作为 kubernetes 集群的存储方案，但 Ceph RBD 仍需要手动创建。为了自动化地管理 Ceph RBD，我们将 Ceph RBD 的相关操作封装成 REST API。 GitHub 上的 go-ceph 将 Ceph RBD 基础操作使用 go 封装成了 API，没有封装成 REST API，并且没有提供获取 RBD 使用情况的接口。我们在 go-ceph 添加获取 RBD 使用情况的接口，而后把 go-ceph 相关的 API 封装成 REST API。

go-ceph

清单 4. 安装 go-ceph
#(1) 安装依赖包
sudo apt-get install librados-dev librbd-dev -y

#(2) 安装 golang 环境
wget https://storage.googleapis.com/golang/go1.7.5.linux-amd64.tar.gz"
tar -C /usr/local -xzf go1.7.5.linux-amd64.tar.gz

#(3)配置 go
export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin

#(4) 设置 go 项目工作目录
mkdir -p /root/ceph
export GOPATH=/root/ceph
export PATH=$GOPATH/bin:$PATH

#(5)安装 git 和 gcc
apt-get install -y git
apt-get install -y gcc

#(6) 下载 go-ceph
cd /root/ceph
go get github.com/ceph/go-ceph

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清单 5. go-ceph 添加获取 RBD 使用情况的接口
# /root/ceph/src/github.com/ceph/go-ceph/rbd/rbd.go 中添加以下内容
#引入 ceph 获取 rbd 变化的函数 rbd_diff_iterate 同时实现该函数的回调函数 diff_callback
/*
int diff_callback(uint64_t offset,size_t len,int exists,void *arg) {
size_t *used_size = (size_t *)(arg);
if (exists){
(*used_size) +=len;
}
return 0;
}
int rbd_allocation(rbd_image_t image, const char *fromsnapname,uint64_t ofs, uint64_t len,
        void *arg){
return rbd_diff_iterate(image,fromsnapname,ofs,len,diff_callback,arg);
}
*/
//...

#添加获取 rbd 使用情况的 go 函数
//int rbd_diff_iterate(rbd_image_t image,const char *fromsnapname,uint64_t ofs, uint64_t
        len, int (*cb)(uint64_t, size_t, int, void *), void *arg);
func (image *Image)GetAllocation(imageName string,totalSize uint64)(allocation int64, err error){
if image.image == nil {
return 0, RbdErrorImageNotOpen
}
ret := int(C.rbd_allocation(
image.image,
nil,
(C.uint64_t)(image.offset),
(C.uint64_t)(totalSize),
(unsafe.Pointer)(&allocation)))
if ret < 0 {
return 0, RBDError(ret)
}
return allocation,nil
}
重新编译安装 go-ceph
go install github.com/ceph/go-ceph/rbd/

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构建 Ceph REST API 项目

清单 6. 创建 rest api 项目
#安装 beego
cd /root/ceph
go get github.com/astaxie/beego
go get github.com/beego/bee
cd /root/ceph/src
bee api rest-ceph

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清单 7. 创建操作 ceph 的 controller
#编辑/root/ceph/src/rest-ceph/controllers/image.go
//Get Image Allocation
func getImageAllocation(poolName string, imageName string)(int64,string,error){
conn, err := newConn()
if err != nil {
return -1,"error",err
}
defer conn.Shutdown()
ioctx, err := conn.OpenIOContext(poolName)
if err != nil {
return -1,"error",err
}
defer ioctx.Destroy()
img := rbd.GetImage(ioctx, imageName)
img.Open()
totalSize,err:=img.GetSize()
if err!=nil {
fmt.Println("error when get size",err);
return -1,"error",err
}
allocation,err:=img.GetAllocation(imageName,totalSize);
if err!=nil {
fmt.Println("error when get allocation",err);
return -1,"error",err
}
img.Close()
return allocation,"success",nil
}
#其他操作 ceph 的接口...

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清单 8. 配置 namespace
#编辑 /root/ceph/src/rest-ceph/routers/router.go
func init() {
ns := beego.NewNamespace("/v1",
beego.NSNamespace("/image",
beego.NSInclude(
&controllers.ImageController{},
),
),
//其他的命名空间
)
beego.AddNamespace(ns)
}

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清单 9. 配置具体路由
#编辑 /root/ceph/src/rest-ceph/routers/commentsRouter_controllers.go
func init() {
beego.GlobalControllerRouter["rest-ceph/controllers:ImageController"] = append(beego.GlobalControllerRoute r["rest-ceph/controllers:ImageController"],
beego.ControllerComments{
Method: "GetImageAllocation",
Router: `/allocation`,
AllowHTTPMethods: []string{"get"},
Params: nil})
//类似的添加其他 rest api 的具体路由
}

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清单 10. 启动服务
cd /root/ceph/src/rest-ceph
bee run rest-ceph
服务启动后，我们可以通过
http://<node_ip>:8080/v1/image/allocation?poolName=<POOL_NAME>&imageName=<IMAGE_NAME>

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获取 rbd 使用情况。封装的 REST API 的主要方法如表 4 所示。

表 4. Ceph REST API

功能描述HTTP 请求方法URL获取 ceph pool 列表GET/v1/pool创建 poolPOST/v1/pool?name=删除 poolDELETE/v1/pool?name=获取 pool 中 rbdGET/v1/image?poolName=创建 rbdPOST/v1/image?poolName=&imageName=&size=删除 rbdDELETE/v1/image?poolName=&imageName=获取 rbd 使用情况GET/v1/image/allocation?poolName=&imageName=

基于 Ceph RBD 实现 Docker 集群持久化存储案例

接下来，用 MYSQL 数据库容器来展示 Ceph RBD 如何实现数据持久化。

清单 11. 创建 mysql 数据库密码
#在 password.txt 中写入 mysql 数据库的密码
#创建 mysql 数据库密码 mysql-pass
kubectl create secret generic mysql-pass --from-file=password.txt

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非持久化存储例子

清单 12. mysql 数据库 deployment 的 yaml 文件
#mysql-deployment.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: ${name}
spec:
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
app: ${name}
spec:
containers:
- name: ${name}
image: ${mysql-repo}
imagePullPolicy: Always
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
valueFrom:
secretKeyRef:
name: mysql-pass
key: password.txt
ports:
- containerPort: 3306
name: mysql
imagePullSecrets:
- name: harbor.product.secret

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清单 13. 创建非持久化 mysql 数据库 deployment
#把清单 12 的${name}赋值为：mysql-deployment
#创建 mysql-deployment
kubectl create -f mysql-deployment.yaml

#查看 pod
kubectl get po|grep mysql-deployment
mysql-deployment-311776555-0zz28 1/1 Running 0 1m

#登录 mysql pod
kubectl exec -it mysql-deployment-311776555-0zz28 /bin/bash
root@mysql-deployment-311776555-0zz28:/#

#登录 mysql
root@mysql-deployment-311776555-0zz28:/# mysql -uroot

#创建数据库
mysql> create database mydb;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

#查看数据库列表
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mydb               |
| mysql              |
| performance_schema |
| test               |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

#删除 deployment：mysql-deployment
>kubectl delete deployment mysql-deployment

#把清单 12 的 mysql 数据库 deployment 的 yaml 文件的${name}赋值为 mysql-deployment-02
#得到 mysql-deployment-02.yaml 文件
#创建 mysql-deployment-02
kubectl create -f mysql-deployment-02.yaml

#获取 mysql-deployment-02 的 pod 的 name
kubectl get po|grep mysql-deployment
>mysql-deployment-02-423384506-d73q4 1/1 Running 0 52s

#登录 pod
kubectl exec -it mysql-deployment-02-423384506-d73q4 /bin/bash

#登录 mysql
root@mysql-deployment-02-423384506-d73q4:/# mysql -uroot

#列出所有的数据库
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| test               |
+--------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

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这里我们可以看到新创建的 pod 并没有包含我们先前创建的 mydb 数据库，这是因为非执久化的 pod 所有数据都在内存中，数据会随着 pod 的删除一并删除。

持久化存储例子

下面我们再用 Ceph RBD 卷来实现数据持久化的效果。

清单 14. 连接 ceph 集群 secret 的 yaml 文件
#获取 ceph 集群的秘钥
grep key /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring |awk '{printf "%s", $NF}'|base64
QVFBTWdYaFZ3QkNlRGhBQTlubFBhRnlmVVNhdEdENGRyRldEdlE9PQ==
#ceph-secret.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: ceph-secret
type: "kubernetes.io/rbd"
data:
key: QVFDbzBadFkzbU9nQkJBQTNSZkZwT3IxQ2gvdWY1MVBtLzJreEE9PQ==

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清单 15. 持久化 pv 的 yaml 文件
#ceph-pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: ceph-pv
spec:
capacity:
storage: 1Gi
accessModes:
- ReadWriteOnce
rbd:
monitors: [
"192.168.1.100:6789",
"192.168.1.101:6789",
"192.168.1.102:6789"
],
pool: rbd
image: ceph-rbd
user: admin
secretRef:
name: ceph-secret
fsType: ext4
readOnly: false
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle

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清单 16. 持久化 pvc 的 yaml 文件
#ceph-pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: ${name}
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 1Gi

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清单 17. 持久化 mysql 的 service 的 yaml 文件
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mysql-service
labels:
app: mysql-statefulset
spec:
ports:
- port: 3306
selector:
app: mysql-statefulset
type: NodePort

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清单 18. 持久化 mysql 的 statefulset 的 yaml 文件
apiVersion: apps/v1beta1
kind: StatefulSet
metadata:
name: ${name}
spec:
serviceName: mysql-service
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
app: mysql-statefulset
spec:
terminationGracePeriodSeconds: 10
containers:
- name: ${name}
image: ${image-repo}
ports:
- containerPort: 3306
name: mysql
volumeMounts:
- name: pvc
mountPath: /var/lib/mysql
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: pvc
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
resources:
requests:
storage: 1Gi

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清单 19. 创建持久化 mysql 的 statefulset
#创建 ceph-secret
kubectl create -f ceph-secret.yaml

#创建 ceph rbd
curl -X POST http://root:[email protected]/v1/image?
-d "poolName=rbd&imageName=ceph-rbd&size=1073741824"

#创建 pv
kubectl create -f ceph-pv.yaml

#把清单 16 的${name}赋值为 pvc-mysql-statefulset-0
#创建 pvc
Kubectl create -f ceph-pvc.yaml

#创建 service
Kubectl create -f mysql-statefulset-service.yaml

#把清单 18 的${name}赋值为 mysql-statefulset
#创建 mysql-statefulset
kubectl create -f mysql-statefulset.yaml

#获取 pod
kubectl get po|grep mysql-state
mysql-statefulset-0 1/1 Running 0 4m

#进入 pod
kubectl exec -it mysql-statefulset-0 /bin/bash

#登录 mysql
mysql -uroot

#创建 database
mysql> create database mydb;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

#显示数据库列表
mysql>show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mydb               |
| mysql              |
| performance_schema |
| test               |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

#退出 mysql 以及 pod
mysql> exit
Bye
root@mysql-statefulset-0:/# exit
exit

#删除 pv,pvc,statefulset
kubectl delete statefulset mysql-statefulse

#把清单 18 的${name}更改为"mysql-statefulset-02",得到 mysql-statefulset-02.yaml 文件
#把清单 16 的 name 更改为"pvc-mysql-statefulset-02-0"得到 pvc-mysql-statefulset-02.yaml 文件
#创建 pv,pvc 和 mysql-statefulset-02
kubectl creat -f ceph-pv.yaml
kubectl create -f ceph-pvc-02.yaml
kubectl create -f mysql-statefulset-02.yaml

#获取 pod name
kubectl get po|grep mysql-statefulset
mysql-statefulset-02-0 1/1 Running 0 10s

#登录 pod
kubectl exec -it mysql-statefulset-02-0 /bin/bash

#登录 mysql
mysql -uroot

#查看数据库列表
# (10). 列出 database
Mysql > show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mydb               |
| mysql              |
| performance_schema |
| test               |
+--------------------+
>5 rows in set (0.02 sec)

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这里我们可以看到新创建的容器包含了之前创建的数据库 mydb，也就实现了我们说的数据持久化效果。

结束语

本文介绍了 CEPH 集群的安装，以及 kubernetes 基于 CEPH RBD 的 REST API 和 CEPH Client 实现了 Docker 集群持久化存储的功能。Docker 本身提供了本地存储的方案，但无法跨越主机，因此容器一旦被销毁后，如果不是落在先前的宿主机上运行也就意味着数据丢失。本文实现的 CEPH RBD 存储方案，数据不会随 Docker 宿主机的变更而发生变化。因此能够方便实现 Docker 集群的横向扩展。