Kubernetes StatefulSet 部署 MySQL 集群

1. Headless Service 配置

Headless Service 为 StatefulSet 提供稳定的网络标识，实现 Pod 直接通信：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql-headless
spec:
  clusterIP: None  # 定义Headless Service
  ports:
  - port: 3306
    name: mysql
  selector:
    app: mysql
  publishNotReadyAddresses: true  # 允许访问未就绪Pod

关键特性：

• DNS 解析格式：<pod-name>.<service-name>.<namespace>.svc.cluster.local
• 每个 Pod 获得独立 DNS 记录（如 mysql-0.mysql-headless.default.svc）
• 支持 Pod 间直接通信，规避负载均衡

2. PVC 动态绑定

StatefulSet 通过 volumeClaimTemplates 实现持久化存储：

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mysql
spec:
  serviceName: mysql-headless
  replicas: 3
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: mysql-data
    spec:
      accessModes: ["ReadWriteOnce"]
      storageClassName: "standard"  # 动态存储类
      resources:
        requests:
          storage: 10Gi
  template:
    spec:
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:5.7
        volumeMounts:
        - name: mysql-data
          mountPath: /var/lib/mysql

存储特性：

• 自动创建 PVC：mysql-data-mysql-0, mysql-data-mysql-1, ...
• Pod 重建时自动绑定原 PVC
• 存储类需支持动态卷供应（如 Rook, Ceph, AWS EBS）

3. 主从同步实现

通过 Pod 索引区分主从节点：

env:
- name: POD_INDEX
  valueFrom:
    fieldRef:
      fieldPath: metadata.name  # 获取Pod名称（如mysql-0）

初始化脚本逻辑（容器启动时执行）：

#!/bin/bash
# 提取Pod序号
ordinal=${HOSTNAME##*-}

if [[ $ordinal -eq 0 ]]; then
  # 主节点配置
  echo "Configuring PRIMARY node"
  cat > /etc/mysql/conf.d/server-id.cnf <<EOF
[mysqld]
server_id=1
log-bin=mysql-bin
innodb_flush_log_at_trx_commit=1
sync_binlog=1
EOF
else
  # 从节点配置
  echo "Configuring REPLICA node"
  cat > /etc/mysql/conf.d/server-id.cnf <<EOF
[mysqld]
server_id=$((ordinal + 10))  # 确保ID唯一
relay-log=mysql-relay-bin
read_only=1
EOF
  # 等待主节点就绪
  until nslookup mysql-0.mysql-headless; do sleep 2; done
  # 建立复制链路
  mysql -u root -p$MYSQL_ROOT_PASSWORD <<SQL
CHANGE MASTER TO
  MASTER_HOST='mysql-0.mysql-headless',
  MASTER_USER='repl',
  MASTER_PASSWORD='repl-password',
  MASTER_AUTO_POSITION=1;
START SLAVE;
SQL
fi

完整架构图

graph TD
  subgraph StatefulSet
    A[mysql-0] -->|Headless DNS| B[mysql-1]
    A -->|Headless DNS| C[mysql-2]
    A -->|Primary| D[(PVC-0)]
    B -->|Replica| E[(PVC-1)]
    C -->|Replica| F[(PVC-2)]
  end
  G[Headless Service] -.-> A
  G -.-> B
  G -.-> C

关键注意事项

1. 数据持久化：确保 innodb_log_file_size 匹配 PVC 大小
2. 故障恢复：
   • 主节点故障时手动切换：mysql-0 重建后需重新配置复制
   • 建议使用 kubectl exec 执行 SHOW SLAVE STATUS
3. 安全配置：
   • 通过 Secret 管理密码：

     env:
     - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
       valueFrom:
         secretKeyRef:
           name: mysql-secrets
           key: root-password
     

   • 创建复制专用账户
4. 扩展性：添加副本时，新 Pod 自动从主节点同步数据

此方案实现 MySQL 集群的稳定部署，需根据实际环境调整存储类、资源配置和同步参数。