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本教程描述了如何在 Kubernetes 上运行 [Apache Cassandra]。
数据库 Cassandra 需要永久性存储提供数据持久性(应用状态)。
在此示例中,自定义 Cassandra seed provider 使数据库在接入 Cassandra 集群时能够发现新的 Cassandra 实例。

使用StatefulSet可以更轻松地将有状态的应用程序部署到你的 Kubernetes 集群中。
有关本教程中使用的功能的更多信息,
请参阅 [StatefulSet]。

Cassandra 和 Kubernetes 都使用术语节点来表示集群的成员。
在本教程中,属于 StatefulSet 的 Pod 是 Cassandra 节点,并且是 Cassandra 集群的成员(称为 ring)。
当这些 Pod 在你的 Kubernetes 集群中运行时,Kubernetes 控制平面会将这些 Pod 调度到 Kubernetes 的
上。

当 Cassandra 节点启动时,使用 seed 列表来引导发现 ring 中的其他节点。
本教程部署了一个自定义的 Cassandra seed provider,
使数据库可以发现 Kubernetes 集群中出现的新的 Cassandra Pod。

  • 创建并验证 Cassandra 无头(headless)。
  • 使用 创建一个 Cassandra ring。
  • 验证 StatefulSet。
  • 修改 StatefulSet。
  • 删除 StatefulSet 及其 。

要完成本教程,你应该已经熟悉 、

额外的 Minikube 设置说明

[Minikube] 默认需要 2048MB 内存和 2 个 CPU。
在本教程中,使用默认资源配置运行 Minikube 会出现资源不足的错误。为避免这些错误,请使用以下设置启动 Minikube:

  1. minikube start --memory 5120 --cpus=4

为 Cassandra 创建无头(headless) Services

在 Kubernetes 中,一个
描述了一组执行相同任务的 。

以下 Service 用于在 Cassandra Pod 和集群中的客户端之间进行 DNS 查找:

创建一个 Service 来跟踪 cassandra-service.yaml 文件中的所有 Cassandra StatefulSet:

  1. kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/cassandra/cassandra-service.yaml

验证

获取 Cassandra Service。

  1. kubectl get svc cassandra

响应是:

  1. NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT AGE
  2. cassandra ClusterIP None <none> 9042/TCP 45s

如果没有看到名为 cassandra 的服务,则表示创建失败。
请阅读[调试服务],以解决常见问题。

使用 StatefulSet 创建 Cassandra Ring

下面包含的 StatefulSet 清单创建了一个由三个 Pod 组成的 Cassandra ring。

本示例使用 Minikube 的默认配置程序。
请为正在使用的云更新以下 StatefulSet。

使用 cassandra-statefulset.yaml 文件创建 Cassandra StatefulSet:

  1. # 如果你能未经修改地应用 cassandra-statefulset.yaml,请使用此命令
  2. kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/cassandra/cassandra-statefulset.yaml

如果你为了适合你的集群需要修改 cassandra-statefulset.yaml
下载 https://k8s.io/examples/application/cassandra/cassandra-statefulset.yaml,
然后应用修改后的清单。

  1. # 如果使用本地的 cassandra-statefulset.yaml ,请使用此命令
  2. kubectl apply -f cassandra-statefulset.yaml

验证 Cassandra StatefulSet

  1. 获取 Cassandra StatefulSet:

    1. kubectl get statefulset cassandra

响应应该与此类似:

  1. NAME DESIRED CURRENT AGE
  2. cassandra 3 0 13s

StatefulSet 资源会按顺序部署 Pod。

  1. 获取 Pod 查看已排序的创建状态:

    1. kubectl get pods -l="app=cassandra"

响应应该与此类似:

  1. NAME READY STATUS RESTARTS AGE
  2. cassandra-0 1/1 Running 0 1m
  3. cassandra-1 0/1 ContainerCreating 0 8s

这三个 Pod 要花几分钟的时间才能部署。部署之后,相同的命令将返回类似于以下的输出:

  1. NAME READY STATUS RESTARTS AGE
  2. cassandra-0 1/1 Running 0 10m
  3. cassandra-1 1/1 Running 0 9m
  4. cassandra-2 1/1 Running 0 8m
  1. 运行第一个 Pod 中的 Cassandra [nodetool],
    以显示 ring 的状态。

    1. kubectl exec -it cassandra-0 -- nodetool status

响应应该与此类似:

  1. Datacenter: DC1-K8Demo
  2. ======================
  3. Status=Up/Down
  4. |/ State=Normal/Leaving/Joining/Moving
  5. -- Address Load Tokens Owns Host ID Rack
  6. UN 172.17.0.5 83.57 KiB 32 74.0% e2dd09e6-d9d3-477e-96c5-45094c08db0f Rack1-K8Demo
  7. UN 172.17.0.4 101.04 KiB 32 58.8% f89d6835-3a42-4419-92b3-0e62cae1479c Rack1-K8Demo
  8. UN 172.17.0.6 84.74 KiB 32 67.1% a6a1e8c2-3dc5-4417-b1a0-26507af2aaad Rack1-K8Demo

修改 Cassandra StatefulSet

使用 kubectl edit 修改 Cassandra StatefulSet 的大小。

  1. 运行以下命令:

    1. kubectl edit statefulset cassandra

此命令你的终端中打开一个编辑器。需要更改的是 replicas 字段。下面是 StatefulSet 文件的片段示例:

  1. ```yaml
  2. # 请编辑以下对象。以 '#' 开头的行将被忽略,
  3. # 且空文件将放弃编辑。如果保存此文件时发生错误,
  4. # 将重新打开并显示相关故障。
  5. apiVersion: apps/v1
  6. kind: StatefulSet
  7. metadata:
  8. creationTimestamp: 2016-08-13T18:40:58Z
  9. generation: 1
  10. labels:
  11. app: cassandra
  12. name: cassandra
  13. namespace: default
  14. resourceVersion: "323"
  15. uid: 7a219483-6185-11e6-a910-42010a8a0fc0
  16. spec:
  17. replicas: 3
  18. ```
  1. 将副本数(replicas)更改为 4,然后保存清单。

    StatefulSet 现在可以扩展到运行 4 个 Pod。

  2. 获取 Cassandra StatefulSet 验证更改:

    1. kubectl get statefulset cassandra

响应应该与此类似:

  1. NAME DESIRED CURRENT AGE
  2. cassandra 4 4 36m

删除或缩小 StatefulSet 不会删除与 StatefulSet 关联的卷。
这个设置是出于安全考虑,因为你的数据比自动清除所有相关的 StatefulSet 资源更有价值。

根据存储类和回收策略,删除 PersistentVolumeClaims 可能导致关联的卷也被删除。
千万不要认为其容量声明被删除,你就能访问数据。

  1. 运行以下命令(连在一起成为一个单独的命令)删除 Cassandra StatefulSet 中的所有内容:

    1. grace=$ \
    2. && kubectl delete statefulset -l app=cassandra \
    3. && echo "Sleeping ${grace} seconds" 1>&2 \
    4. && sleep $grace \
    5. && kubectl delete persistentvolumeclaim -l app=cassandra
  1. 运行以下命令,删除你为 Cassandra 设置的 Service:

    1. kubectl delete service -l app=cassandra

Cassandra 容器环境变量

本教程中的 Pod 使用来自 Google [容器镜像库]
的 [gcr.io/google-samples/cassandra:v13]
镜像。上面的 Docker 镜像基于 [debian-base],
并且包含 OpenJDK 8。

该镜像包括来自 Apache Debian 存储库的标准 Cassandra 安装。
通过使用环境变量,你可以更改插入到 cassandra.yaml 中的值。

环境变量 默认值
CASSANDRA_CLUSTER_NAME 'Test Cluster'
CASSANDRA_NUM_TOKENS 32
CASSANDRA_RPC_ADDRESS 0.0.0.0

  • 了解如何[扩缩 StatefulSet]。
  • 了解有关 [KubernetesSeedProvider] 的更多信息
  • 查看更多自定义 [Seed Provider Configurations]

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