Kubernetes 環境下 MySQL 單機部署與 phpMyAdmin 管理

以前常常在虛擬機上建立MySQL DB當作許多應用服務的後端資料庫，當進入了容器化的世界之後，還沒有機會實務上去做這樣的資料庫的部署任務，即然想到了，就透過本文來記錄如何在Kubernetes環境下，部署Standalone架構的MySQL Database，並透過phpmyadmin進行管理(也就是原本在單機上我常做的基本搭配組合)。

接下來將分成以下幾點進行說明與實作的流程：

1. MySQL部署在K8S內的優勢
2. 部署MySQL DB standalone
3. 部署PhpMyAdmin (PMA)
4. 結論

1.MySQL部署在K8S內的優勢

許多年前，我第一次接觸到MySQL DB的時候，因為效能的問題，許多實務上的部署還是以實體機為主流。直到後來VMware出現，經過多年後的實務經驗，DBA開始願意將生產環境的MySQL DB移轉至虛擬機器上運行，並取得許多實體機所無法取得的優點。

而當現代愈來愈多的應用服務進入容器化的世界，慢慢身邊有客戶為了讓應用服務取用後端資料庫可以更有效率，開始將DB也以容器的方式在Kubernetes平台內進行部署與管理，此時在容器平台內運行的資料庫管理解決方案可以得到以下優點：

• 資源隔離 : Kubernetes原生就可以透過命名空間進行資源的隔離，設計好的情境下，不會有其他不相干的服務來搶奪資料庫所需要的資源。
• 動態擴展：這是Kubernetes資源管理的最大好處，透過VPA/HPA機制的設計，可以很好的在需要大量資源的時間動態地進行需求的對應處理。
• 環境一致性：所有在kubernetes平台內的環境相對於一般安裝在OS的情境下，所有的設定與管理方式都是一樣的。
• 維運方便：不需要其他特別的監控管理方案，可以直接透過Grafana/Prometheus的整合就可以跟著平台其他資源一起進行監管。

2.部署MySQL DB standalone

實際上的資料將透過StorageClass的方式進行儲存。若要使用建立local PV的方式也是可以，將以下關於StorageClass的部分修改即可。

#-----------------------------------
# S2-1. SVC
#-----------------------------------
[master]# vim mysql-svc.yaml
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: mysql
  namespace: mysql-std
  labels:
    app: mysql
    type: standalone
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - name: server
    port: 3306
    protocol: TCP
    targetPort: 3306
    nodePort: 31009
  selector:
    app: mysql
    type: standalone

#-----------------------------------
# S2-2. Statefulset
#-----------------------------------
[master]# vim mysql-sts.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mysql
  namespace: mysql-std
  labels:
    app: mysql
    type: standalone
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
      type: standalone
  serviceName: mysql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
        type: standalone
    spec:
      # nodeSelector:
      #   app: database
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:latest
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - name: server
          containerPort: 3306
        env:
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: "mysql123"
        - name: MYSQL_DATABASE
          value: "app"
        - name: MYSQL_USER
          value: "albert"
        - name: MYSQL_PASSWORD
          value: "albert1122"
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /var/lib/mysql
      #  - name: mysql-conf
      #    mountPath: /etc/mysql/my.cnf
      #    subPath: my.cnf
      #  - name: log
      #    mountPath: /var/log/mysqld.log
        resources:
          limits:
            memory: "4Gi"
            cpu: "2"
          requests:
            memory: "512Mi"
            cpu: "1"
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data
      labels:
        app: mysql
        type: standalone
    spec:
      accessModes:
      - ReadWriteOnce
      storageClassName: managed-nfs-storage
      resources:
        requests:
          storage: 5Gi

#-----------------------------------
# S2-3. 執行部署
#-----------------------------------
[master]# kubectl create namespace mysql-std
[master]# kubectl apply -f mysql-svc.yaml
[master]# kubectl apply -f mysql-sts.yaml
[master]# kubectl get all -n mysql-std
[master]# kubectl get pvc -n mysql-std

[master]# kubectl exec -it mysql-0 /bin/bash
bash-4.4# mysql -u root -p

3.部署PhpMyAdmin (PMA)

一般來說，我不會每次都透過下指令的方式進行DB的管理，因為當一次要管理非常多個DB的情況下，就會明顯非常沒有效率。

因此，我常常會在部署完資料庫管理服務之後，再額外部署與其搭配的圖形管理介面，例如MySQL + PMA 這樣的組合。

#------------------------------------------
# S3-1. 部署
#------------------------------------------
[master]# vim pma-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: phpmyadmin-deployment
  labels:
    app: phpmyadmin
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: phpmyadmin
  template:
    metadata:
      labels:
        app: phpmyadmin
    spec:
      containers:
        - name: phpmyadmin
          image: phpmyadmin/phpmyadmin
          ports:
            - containerPort: 80
          env:
            - name: PMA_HOST
              value: <mysql pod ip>
            - name: PMA_PORT
              value: "3306"

#------------------------------------------
# S3-2. svc
#------------------------------------------
[master]# vim pma-svc.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: phpmyadmin-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: phpmyadmin
  ports:
  - protocol: TCP
    nodePort: 31008
    port: 80
    targetPort: 80

#-------------------------------------------
# S3-3. execute yaml
#-------------------------------------------
[master]# kubectl create -f pma-secret.yaml
[master]# kubectl create -f pma-svc.yaml
[master]# kubectl create -f pma-deployment.yaml

4.結論

今天實作了在kubernetes內部署MySQL standalone與PMA(phpmyadmin)的組合，做法在網路上您可以找到千百種，但筆者覺得一定要找一個最適合自已的基礎做法，往後再從這個做法延伸出去變化出更多自定義的方式。

本篇說明了一個基本的做法，下一篇將更進一步的建立實務上更常使用的Master-Slave架構，希望透過文章可以讓大家了解實務上該如何進行。

好了，本篇就說明到這邊，我們下期再見~~~~~