k8s部署有状态应用redis-cluster集群踩坑总结

Posted 2021-10-06 白手哥

redis-cluster集群的部署网上一堆，用k8s部署也不在少数，但都是抄来抄去，问题不少，实际操作分享出来的还是太少。

1、redis启动配置文件，使用CofigMap来管理比较方便，redis-config.yaml

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
 name: redis-config
 namespace: default
data:
 update-node.sh: |
  #!/bin/sh
  REDIS_NODES="/data/nodes.conf"
  sed -i -e "/myself/ s/[0-9]\\{1,3\\}\\.[0-9]\\{1,3\\}\\.[0-9]\\{1,3\\}\\.[0-9]\\{1,3\\}/${MY_POD_IP}/" ${REDIS_NODES}
  exec "$@"
 redis.conf: |+
  port 7001
  protected-mode no
  cluster-enabled yes
  cluster-config-file nodes.conf
  cluster-node-timeout 15000
  #cluster-announce-ip ${MY_POD_IP}
  #cluster-announce-port 7001
  #cluster-announce-bus-port 17001
  logfile "/data/redis.log"

说明：2个文件，node-update.sh用来redis启动时执行脚本，具体后面再介绍为何要增加一个启动脚本；redis.conf为redis启动配置文件。

2、redis持久化存储pv，pv使用nfs服务存储，集群6个节点分别创建6个pv不同存储，静态创建pv文件redis-pv.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv0
  labels:
    pv: nfs-pv0
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    server: 192.168.11.242
    path: /root/nfs/redis-cluster0

---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv1
  labels:
    pv: nfs-pv1
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    server: 192.168.11.242
    path: /root/nfs/redis-cluster1

---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv2
  labels:
    pv: nfs-pv2
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    server: 192.168.11.242
    path: /root/nfs/redis-cluster2

---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv3
  labels:
    pv: nfs-pv3
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    server: 192.168.11.242
    path: /root/nfs/redis-cluster3

---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv4
  labels:
    pv: nfs-pv4
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    server: 192.168.11.242
    path: /root/nfs/redis-cluster4

---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv5
  labels:
    pv: nfs-pv5
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    server: 192.168.11.242
    path: /root/nfs/redis-cluster5

3、使用StatefulSet创建redis-cluster集群节点和headless service

---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  labels:
    app: redis-cluster
  name: redis-cluster
  namespace: default
spec:
  replicas: 6
  selector:
    matchLabels:
      app: redis-cluster
  serviceName: redis-cluster
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis-cluster
    spec:
      containers:
        - command: 
            ["/bin/bash", "/usr/local/etc/redis/update-node.sh", "redis-server", "/usr/local/etc/redis/redis.conf"]
          #args:
          #  - /usr/local/etc/redis/redis.conf
          #  - --cluster-announce-ip
          #  - "$(MY_POD_IP)"
          env:
            - name: MY_POD_IP
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: status.podIP
            - name: TZ
              value: Asia/Shanghai
          image: \'redis:6.0.10\'
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          name: redis
          ports:
            - containerPort: 7001
              hostPort: 7001
              name: redis-port
              protocol: TCP
          volumeMounts:
            - mountPath: /data
              name: redis-cluster-data
              subPath: data
              readOnly: false
            - mountPath: /usr/local/etc/redis
              name: redis-config
              readOnly: false
      dnsPolicy: ClusterFirst
      volumes:
        - name: redis-config
          configMap:
           name: redis-config
  volumeClaimTemplates:  #PVC模板
  - metadata:
      name: redis-cluster-data
      namespace: default
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteMany" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: redis-cluster
  name: redis-cluster
  namespace: default
spec:
  ports:
    - name: redis-port
      port: 7001
      protocol: TCP
      targetPort: 7001
  selector:
    app: redis-cluster
  type: ClusterIP
  clusterIP: None

说明2个点：第一，update-node.sh脚本需要加上bash环境变量，否则脚本启动执行时提示没有权限，这也是网上很多文章并没有提到的；
第二，env环境变量中加了2个，${MY_POD_IP}是节点重启时更新pod的ip地址，TZ就是时区更改；

4、初始化集群
redis-cluster从4.0开始支持命令行直接初始化，不再需要安装ruby了。

kubectl exec -it redis-cluster-0 -- redis-cli -p 7001 --cluster create --cluster-replicas 1 $(kubectl get pods -l k8s.kuboard.cn/name=redis-cluster -o jsonpath=\'{range.items[*]}{.status.podIP}:7001 \')

5、验证集群

kubectl exec -it redis-cluster-0 -- redis-cli cluster info

redis-cluster集群部署完毕。

踩坑总结

问题1，集群初始化时，一直等待 Waiting for the cluster to join
解决：最开始部署时，从使用docker-comopose部署的方法套用过来，由于redis.conf配置文件中参数cluster-announce-ip配置了宿主机的ip，当初始化时集群节点之间需要通讯，但是再k8s中宿主机ip已经不适用，导致无法通讯一致卡住在那个位置。
禁用#cluster-announce-ip

问题2，集群创建时，[ERR] Node 10.244.7.224:7001 is not empty. Either the node already knows other nodes (check with CLUSTER NODES) or contains some key in database 0.
解决：由于前面初始化集群时卡住，导致部分节点的nodes.conf文件中更新了新节点数据，需要删除数据。可以删除文件，也可以通过如下命令
redis-cli -p 7001 -c 登录每个redis节点重置:

flushdb
cluster reset

问题3，pvc如何和pv一对一绑定？
说明：分静态和动态绑定
首先静态，之前一直没想明白，写好了pv的yaml文件，service里面定义好pvc之后，如何让pv和pvc进行绑定？只要我们定义的pv存储空间大小和pvc申请大小一致就会匹配绑定bound,当然也可以通过lebel标签来关联pvc到特定的pv。
另外，redis集群多个节点，持久化存储目录肯定不能一样，如果yaml中直接指定PVC的名字，只能指定一个名字，这样是办不到关联到多个不同的PV，于是需要volumeClaimTemplates（PVC模板）。

  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: redis-cluster-data
      namespace: default
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteMany" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

动态，因为NFS不支持动态存储，所以我们需要借用这个存储插件StorageClass,关联pvc,动态创建pv。分3个步骤，1，定义storage;2，部署授权，因为storage自动创建pv需要经过kube-apiserver,所以要进行授权；3，部署自动创建pv的服务nfs-client-provisioner；4，部署redis服务。
参考链接地址：
https://blog.csdn.net/qq_2561...
以上动态创建pv确实是个好办法，后续有时间再实践操作下。
当然，如果嫌麻烦推荐使用kuboard，手动点点体验也很不错，完全不用自己这么麻烦了哈。

问题4，测试一个节点重启，发现节点重启后，nodes.conf中自己的pod ip 不会更新，倒是其他节点之间通讯会更新pod ip。
解决：上面也提到过，添加一个启动脚本update-node.sh ，每次启动查找podIP后替换nodes.conf文件中myself节点的ip地址就可以解决。注意，网上很多都是通过容器启动时在参数args里面添加pod ip来更新，但我实践过并不行，他们说5.0可以，但是我换5.0也试过并不行。如果有可以的请留言，也有可能是我配置写的不对吧。

最后，以上内容虽然不多，但绝对自己手敲的，希望能分享给大家，这也是年前的最后一篇文章，欢迎留言。