K8S中MySQL配置持久化存储

在 Kubernetes 中为有状态应用（如 MySQL）配置持久化存储，需结合 StatefulSet、PersistentVolumeClaim (PVC) 和 StorageClass，确保数据在 Pod 重启或迁移时不会丢失。以下是详细步骤和最佳实践：

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一、核心组件选择

组件	作用
StatefulSet	为每个 Pod 提供唯一的网络标识和稳定的持久化存储（按顺序创建/删除）。
PVC	声明 Pod 所需的存储容量和访问模式（如 ReadWriteOnce）。
StorageClass	定义动态创建 PV 的规则（如云厂商存储类型、回收策略）。

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二、配置步骤（以 MySQL 为例）

1. 创建 StorageClass（可选，若需动态供应）

如果是云环境（如 AWS、GCP），通常已有默认 StorageClass。若需自定义（例如本地存储），需手动配置：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:name: mysql-storage
provisioner: kubernetes.io/aws-ebs  # 根据环境调整（如 rook-ceph、local）
parameters:type: gp3                         # AWS EBS 类型（或 SSD、HDD）
reclaimPolicy: Retain               # 删除 PVC 后保留 PV 和数据
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer  # 延迟绑定到 Pod 调度节点

2. 定义 StatefulSet 和 PVC 模板

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:name: mysql
spec:serviceName: mysql-headless     # Headless Service 用于 Pod 发现replicas: 1                     # 单节点示例（生产环境建议集群化）selector:matchLabels:app: mysqltemplate:metadata:labels:app: mysqlspec:containers:- name: mysqlimage: mysql:8.0env:- name: MYSQL_ROOT_PASSWORDvalue: "your-root-password"ports:- containerPort: 3306volumeMounts:- name: mysql-datamountPath: /var/lib/mysql  # MySQL 数据目录volumeClaimTemplates:           # 自动为每个 Pod 创建 PVC- metadata:name: mysql-dataspec:accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]storageClassName: mysql-storage  # 使用自定义 StorageClassresources:requests:storage: 20Gi               # 根据需求调整容量

3. 创建 Headless Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: mysql-headless
spec:clusterIP: None   # Headless Service 无 ClusterIPselector:app: mysqlports:- port: 3306

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三、关键配置说明

1. 存储访问模式 (accessModes)

• ReadWriteOnce (RWO)：单节点读写（适合单实例 MySQL）。

• ReadWriteMany (RWX)：多节点读写（适用于分布式数据库如 Cassandra）。

• ReadOnlyMany (ROX)：多节点只读。

2. 持久化路径

• MySQL 默认数据目录为 /var/lib/mysql，必须挂载到持久化卷。

• 挂载其他路径（如配置文件）需额外配置。

3. 动态供应 vs 静态供应

• 动态供应（推荐）：通过 StorageClass 自动创建 PV。

• 静态供应：手动创建 PV 并绑定 PVC（适合本地存储或无云厂商环境）。

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四、生产环境优化

1. 高可用配置

• MySQL 集群：使用 Galera Cluster 或 Group Replication，配合多副本 StatefulSet。

• 跨可用区存储：配置 StorageClass 支持多 AZ（如 AWS EBS 需结合 topologyKey: topology.kubernetes.io/zone）。

2. 备份与恢复

• 定期快照：使用云厂商快照工具（如 AWS EBS Snapshot）或 Velero。

• 逻辑备份：通过 CronJob 执行 mysqldump 并存储到对象存储（如 S3）。

3. 监控与告警

• 监控 PV/PVC 使用率（Prometheus + kubelet 指标）。

• 设置 PVC 容量不足的告警规则。

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五、验证流程

1. 部署验证

   kubectl apply -f mysql-statefulset.yaml
   kubectl get statefulset,pvc,pod -l app=mysql

   • 确认 PVC 状态为 Bound，Pod 运行正常。

2. 数据持久化测试

   • 进入 MySQL Pod 写入测试数据：

     kubectl exec -it mysql-0 -- mysql -u root -p
     CREATE DATABASE test;

   • 删除 Pod 并观察 StatefulSet 自动重建：

     kubectl delete pod mysql-0
     kubectl exec -it mysql-0 -- mysql -u root -p -e "SHOW DATABASES;"  # 确认 test 库存在

3. 故障恢复测试

   • 模拟节点故障，观察 Pod 重新调度到其他节点后数据是否保留。

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六、常见问题

1. PVC 无法绑定

• 检查 StorageClass 是否存在且配置正确。

• 确认 PV 的容量和访问模式与 PVC 匹配。

2. 数据写入性能差

• 使用 SSD 类型 StorageClass（如 AWS gp3 或 io2）。

• 调整文件系统挂载参数（如 ext4 的 discard 选项）。

3. 存储资源不足

• 设置 ResourceQuota 限制命名空间存储使用量。

• 启用 PVC 扩容功能（需存储驱动支持）。

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总结

通过 StatefulSet + PVC + StorageClass 的组合，可为 MySQL 等有状态应用提供稳定的持久化存储，同时结合高可用、备份和监控策略，确保生产环境的可靠性和数据安全。实际部署时需根据业务需求调整存储类型、容量和访问模式。