Kubernetes 构建 Redis 集群

超、凢脫俗 2023-09-26 21:20 124阅读 0赞

### 一、问题分析 ###

本质上来说，在 k8s 上部署一个 redis 集群和部署一个普通应用没有什么太大的区别，但需要注意下面几个问题：

1.  **Redis 是一个有状态应用**
    
    这是部署 redis 集群时我们最需要注意的问题，当我们把 redis 以 pod 的形式部署在 k8s 中时，每个 pod 里缓存的数据都是不一样的，而且 pod 的 IP 是会随时变化，这时候如果使用普通的 deployment 和 service 来部署 redis-cluster 就会出现很多问题，因此需要改用 StatefulSet + Headless Service 来解决
2.  **数据持久化**
    
    redis 虽然是基于内存的缓存，但还是需要依赖于磁盘进行数据的持久化，以便服务出现问题重启时可以恢复已经缓存的数据。在集群中，我们需要使用共享文件系统 + PV（持久卷）的方式来让整个集群中的所有 pod 都可以共享同一份持久化储存

### 二、概念介绍 ###

在开始之前先来详细介绍一下几个概念和原理。

#### 1、Headless Service ####

简单的说，Headless Service 就是没有指定 Cluster IP 的 Service，相应的，在 k8s 的 dns 映射里，Headless Service 的解析结果不是一个 Cluster IP，而是它所关联的所有 Pod 的 IP 列表

#### 2、StatefulSet ####

`StatefulSet`是 k8s 中专门用于解决有状态应用部署的一种资源，总的来说可以认为它是`Deployment/RC`的一个变种，它有以下几个特性：

1.  StatefulSet 管理的每个 Pod 都有唯一的文档/网络标识，并且按照数字规律生成，而不是像 Deployment 中那样名称和 IP 都是随机的（比如 StatefulSet 名字为 redis，那么 pod 名就是 redis-0, redis-1 ...）
2.  StatefulSet 中 ReplicaSet 的启停顺序是严格受控的，操作第 N 个 pod 一定要等前 N-1 个执行完才可以
3.  StatefulSet 中的 Pod 采用稳定的持久化储存，并且对应的 PV 不会随着 Pod 的删除而被销毁

另外需要说明的是，StatefulSet 必须要配合 Headless Service 使用，它会在 Headless Service 提供的 DNS 映射上再加一层，最终形成精确到每个 pod 的域名映射，格式如下：

$(podname).$(headless service name)

复制代码

有了这个映射，就可以在配置集群时使用域名替代 IP，实现有状态应用集群的管理

### 三、方案 ###

借助 StatefulSet 和 Headless Service，集群的部署方案设计如下（图片来自参考文章）：

![b7dc5dd5164c5a89a59d04ade1389a6b.jpeg][]

配置步骤大概罗列如下：

1.  配置共享文件系统 NFS
    
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