不使用 TopoLVM 部署 MySQL-MGR

本指南介绍如何在不支持 TopoLVM 的集群上部署 MySQL Group Replication (MGR) 实例,例如运行 Alauda OS 的集群,或其他使用替代存储 provisioner 的环境。

背景

面临的挑战

MySQL-MGR 通常依赖 TopoLVM 进行动态卷供给。然而,某些环境并不支持 TopoLVM:

  • Alauda OS 集群:根文件系统为只读,且可能未安装 TopoLVM。
  • 裸金属集群:部分集群使用本地存储,并采用手动 PV 供给。
  • 测试/评估环境:不包含 TopoLVM 的轻量级部署。

如果没有正确的存储配置,MySQL Pod 将因 PVC 绑定失败或权限问题而无法启动。

解决方案

使用本地 StorageClass,并手动供给 PersistentVolume (PV)。本指南涵盖以下内容:

  • 依赖安装:在部署 MySQL-MGR 之前,确保已安装所有必需的 operator。
  • 创建 StorageClass:设置使用 WaitForFirstConsumer 绑定模式的本地 StorageClass。
  • 供给 PV:创建具有正确路径、权限和回收策略的本地 PV。
  • ClickHouse 存储修复(可选):避免 query-analytics 插件硬编码的 host path 导致的 read-only file system 错误。
  • 创建实例:使用本地 StorageClass 部署 MySQL-MGR。

前提条件

所需 Operator

在部署 MySQL-MGR 之前,请确保集群上已安装以下核心 operator:

Operator用途
application-services-core核心平台服务(包括 etcd-sync、log-agent、监控堆栈等)
rds-operator关系型数据库服务 operator

如果需要查询分析功能(慢查询日志、查询分析),还需要安装以下 operator:

Operator用途
clickhouse-operatorClickHouse 数据库 operator(供查询分析使用)
query-analytics-operator查询分析和慢查询日志
WARNING

在只读文件系统(例如 Alauda OS)上,你必须在安装 query-analytics-operator 之前RdsInstaller CR 中配置 ClickHouse 存储路径。否则,该 operator 会立即在默认的 /cpaas/ck host path 上创建 ClickHouse PV,从而导致 read-only file system 错误。详情请参见 步骤 3

INFO

如果你的集群使用 TopoLVM,还需要安装 topolvm-operator。由于本指南针对非 TopoLVM 部署,因此此处不需要该 operator。

你可以通过检查 CSV 来验证 operator 是否已安装:

kubectl get csv -A | grep -E "application-services-core|rds-operator|clickhouse-operator|query-analytics-operator"

所有 operator 的 PHASE 列应显示为 Succeeded

集群要求

  • 生产环境建议至少使用 3 个 worker 节点(MySQL-MGR 需要 3 个成员才能形成组复制法定人数)。测试环境可以使用单成员部署。
  • 每个节点具备充足的 CPU 和内存资源。
  • 所有节点上均有可写目录路径(例如,Alauda OS 上的 /opt/local-pv/)。

步骤 1:创建本地 StorageClass

如果集群中尚无合适的 StorageClass,请创建一个:

kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: mgr-local-pv
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
EOF
WARNING

必须设置 volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer,以便仅在 Pod 调度到特定节点后才绑定 PV。这可确保数据本地性。

INFO

StorageClass 名称可以任意指定。本指南使用 mgr-local-pv,以区别于 Rancher 的 local-path 动态 provisioner。你可以使用任意名称,但必须在后续步骤中保持一致引用。

步骤 2:供给本地 PersistentVolume

每个 MySQL-MGR 成员需要一个 PV。对于 3 成员集群,至少创建 3 个 PV,并分布在不同节点上。

在节点上创建目录

在 Alauda OS 上,根文件系统为只读。请使用 /opt/local-pv/ 作为基础路径:

# Run on each worker node, or use a privileged pod
for i in $(seq 1 9); do
  mkdir -p /opt/local-pv/pv$i
  chmod 777 /opt/local-pv/pv$i
done
WARNING
  • 路径:在 Alauda OS 上,请勿使用 /data 或其他根级路径——它们会因 read-only file system 而失败。请改用 /opt/local-pv/
  • 权限chmod 777 是一种便捷的变通方法,因为 MySQL 容器以非 root 用户运行,其 UID/GID 可能与宿主机不匹配。如果没有写权限,mysqld --initialize 将因 Permission denied 而失败。在生产环境中,建议将所有权设置为 MySQL 容器使用的特定 UID(通常为 999:999),而不是使用 777
  • 残留数据:如果复用 PV 目录,请先使用 rm -rf /opt/local-pv/pvN/* 删除所有现有文件。如果数据目录非空,MySQL 初始化将失败。

创建 PV 资源

首先,确认节点名称:

kubectl get nodes -o wide

然后创建 PV,将每个 PV 映射到特定节点。对于跨 3 个节点的 3 成员集群:

# Define your node names
NODE1=<node1-hostname>
NODE2=<node2-hostname>
NODE3=<node3-hostname>

# Create 3 PVs per node (9 total) to allow for scaling and reprovisioning
nodes=("$NODE1" "$NODE2" "$NODE3")
for n in "${!nodes[@]}"; do
  node="${nodes[$n]}"
  for i in 1 2 3; do
    idx=$(( n * 3 + i ))
    kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: local-pv-$idx
spec:
  capacity:
    storage: 20Gi
  volumeMode: Filesystem
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Delete
  storageClassName: mgr-local-pv
  local:
    path: /opt/local-pv/pv$idx
  nodeAffinity:
    required:
      nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
            - key: kubernetes.io/hostname
              operator: In
              values:
                - $node
EOF
  done
done

验证所有 PV 均已创建且处于可用状态:

kubectl get pv -l '!pv-is-managed' | grep mgr-local-pv

在继续操作之前,所有 PV 应显示 Available 状态。

INFO
  • 使用 persistentVolumeReclaimPolicy: Delete 而不是 Retain。使用 Retain 时,PVC 删除后 PV 会进入 Released 状态,未经手动清理无法复用。
  • 请注意,对于手动供给的本地 PV,删除 PV 对象不会自动清理磁盘上的数据。复用前可能仍需手动清空目录。
  • 创建的 PV 数量应多于最低要求,以便应对扩容和重新供给。但是,额外的 PV 无法帮助故障转移:如果某个节点丢失,绑定到该节点的 PV 无法迁移。从节点丢失中恢复需要手动重新供给和数据重新同步。

步骤 3(可选):在只读文件系统上配置 ClickHouse 存储路径

INFO

仅当你计划使用查询分析功能(慢查询日志、查询分析)时才需要此步骤。如果不使用查询分析,请跳过此步骤——MySQL-MGR 实例在没有该功能的情况下仍可正常运行。

query-analytics 插件使用宿主机目录 PV 部署 ClickHouse。默认 host path 为 /cpaas/ck。在 Alauda OS 或其他根文件系统为只读的系统上,这会导致 ClickHouse Pod 启动失败,并出现以下错误:

mkdir /cpaas: read-only file system
WARNING

你必须在安装 query-analytics-operator 之前配置 hostPathRdsInstaller → QueryAnalyticsInstaller 的合并仅在首次创建 QueryAnalyticsInstaller (qai) CR 时执行。一旦安装了该 operator,qai CR 已经存在,之后对 RdsInstaller 的编辑将不会传播。要从现有部署中恢复,请参见 修复使用错误 hostPath 的现有部署

在安装 query-analytics-operator 之前配置 hostPath

  1. 首先安装 rds-operator(如果尚未安装)。RdsInstaller CR 由 rds-operator 在初始化期间创建。

  2. 查找 RdsInstaller 资源:

    kubectl get rdsinstaller -A
  3. 编辑 RdsInstaller 以覆盖 ClickHouse host path:

    kubectl edit rdsinstaller <name> -n <namespace>

    spec.slowSQLCK.hostPath 设置为节点上的可写路径:

    spec:
      slowSQLCK:
        hostPath: /opt/local-pv/ck
    INFO

    在 Alauda OS 上,请使用 /opt/ 下的路径(例如 /opt/local-pv/ck)。该目录将以 DirectoryOrCreate 类型自动创建。

  4. 现在安装 clickhouse-operatorquery-analytics-operator。ClickHouse PV 将使用配置的路径创建,而不是默认的 /cpaas/ck

修复使用错误 hostPath 的现有部署

如果 query-analytics-operator 已使用默认路径安装且 ClickHouse Pod 启动失败,仅编辑 RdsInstaller.spec.slowSQLCK.hostPath 是不够的——合并到 QueryAnalyticsInstaller 仅在首次创建 qai 时执行。你还必须强制重新创建 qai(或直接编辑 qai)。

方案 A — 重新创建 qai 以使合并重新执行:

  1. 按照上述安装前操作步骤更新 RdsInstaller

    kubectl edit rdsinstaller <name> -n <namespace>
    # set spec.slowSQLCK.hostPath: /opt/local-pv/ck
  2. 删除 ClickHouse 安装和旧的 PV:

    kubectl delete chi pxc-ck -n <clickhouse-namespace>
    kubectl get pv | grep pxc-ck
    kubectl delete pv <pv-name>
  3. 删除 QueryAnalyticsInstaller CR。query-analytics-operator 将重新创建它,并合并更新后的 RdsInstaller 设置:

    kubectl delete qai qai
  4. 验证新的 hostPath

    kubectl get qai qai -o jsonpath='{.spec.slowSQL.hostPath}{"\n"}'
    kubectl get pv pxc-ck-pv -o jsonpath='{.spec.hostPath.path}{"\n"}'

    两者均应显示配置的路径(例如 /opt/local-pv/ck)。

方案 B — 直接编辑 qai(更快,但在下次重新创建之前,RdsInstaller 将与 qai 产生偏差):

kubectl edit qai qai
# set spec.slowSQL.hostPath: /opt/local-pv/ck
kubectl delete chi pxc-ck -n <clickhouse-namespace>
kubectl delete pv <old-pv-name>

query-analytics-operator 将使用 qai 上设置的路径重新创建 ClickHouse 安装和 PV。

步骤 4:创建 MySQL-MGR 实例

  1. 创建密码 Secret:

    kubectl -n ${namespace} create secret generic mgr-${instance_name}-password \
      --from-literal=clusterchecker=${password} \
      --from-literal=exporter=${password} \
      --from-literal=manage=${password} \
      --from-literal=root=${password}
  2. 使用本地 StorageClass 创建 MySQL CR:

    kubectl apply -n ${namespace} -f - <<EOF
    apiVersion: middleware.alauda.io/v1
    kind: Mysql
    metadata:
      labels:
        mysql/arch: mgr
      name: ${instance_name}
    spec:
      mgr:
        enableStorage: true
        members: 3
        monitor:
          enable: true
        resources:
          server:
            limits:
              cpu: "2"
              memory: 4Gi
            requests:
              cpu: "2"
              memory: 4Gi
        router:
          replicas: 2
          resources:
            limits:
              cpu: 800m
              memory: 640Mi
            requests:
              cpu: 800m
              memory: 640Mi
          svcRO:
            type: ClusterIP
          svcRW:
            type: ClusterIP
        volumeClaimTemplate:
          spec:
            resources:
              requests:
                storage: 20Gi
            storageClassName: mgr-local-pv
      params:
        mysql:
          mysqld:
            character_set_server: utf8mb4
            default_storage_engine: InnoDB
            default_time_zone: "+08:00"
      version: "8.0"
    EOF
    INFO
    • 密码 Secret 必须遵循命名约定 mgr-${instance_name}-password。operator 会通过此名称自动发现它。
    • volumeClaimTemplate 部分设置 storageClassName: mgr-local-pv(或你的 StorageClass 名称)。这将替换默认的 sc-topolvm
    • version 字段为必填项。对于 MySQL 8.0,请使用 "8.0"
  3. 监控实例状态:

    kubectl get mysql ${instance_name} -n ${namespace} -w

    等待 STATE 字段显示为 ready

  4. 验证 PVC 绑定和 Pod 调度:

    kubectl get pvc -n ${namespace}
    kubectl get pod -n ${namespace} -o wide | grep ${instance_name}

    确认每个 PVC 已绑定到 PV,并且 Pod 分布在不同节点上。

故障排查

PVC 卡在 Pending 状态

现象:PVC 一直处于 Pending 状态,Pod 未被调度。

原因:没有与 StorageClass 名称或节点亲和性匹配的可用 PV,或者 PV 处于 Released 状态。

修复

# Check PV status
kubectl get pv | grep mgr-local-pv
# Check PVC events for details
kubectl describe pvc -n <namespace> <pvc-name>
# Verify StorageClass name matches between PV and PVC
kubectl get pv <pv-name> -o jsonpath='{.spec.storageClassName}'

MySQL Pod 卡在 CrashLoopBackOff 状态

现象:MySQL Pod 在初始化期间因 Permission denied 而崩溃。

原因:PV 目录没有为非 root 的 MySQL 用户授予写权限。

修复

# On the node where the pod is scheduled
chmod 777 /opt/local-pv/pvN

MySQL Pod 因 "data directory has files in it" 失败

现象:由于数据目录非空,mysqld --initialize 失败。

原因:PV 目录包含来自先前部署的残留数据。

修复

# On the node, or via a privileged pod
rm -rf /opt/local-pv/pvN/*

PV 卡在 Released 状态

现象:PV 显示 Released 状态,无法绑定到新的 PVC。

原因:PV 创建时使用了 persistentVolumeReclaimPolicy: Retain

修复:删除处于 Released 状态的 PV,并使用 persistentVolumeReclaimPolicy: Delete 重新创建它们:

kubectl delete pv <pv-name>
# Then recreate following Step 2

实例卡在 ErrorReconcile 状态

现象:即使所有 Pod 都在运行,MySQL 实例仍显示 ErrorReconcile 条件,且 STATE 字段显示为 available 而不是 ready

原因:operator 的 reconcile 循环在更新 CR 状态时遇到冲突错误。

修复:为 MySQL CR 添加注解以触发新的 reconcile:

kubectl annotate mysql ${instance_name} -n ${namespace} \
  force-reconcile="$(date +%s)" --overwrite

ClickHouse Pod 因 "read-only file system" 失败

现象:ClickHouse Pod 启动失败,错误为 mkdir /cpaas: read-only file system

原因:query-analytics 插件的默认 ClickHouse host path(/cpaas/ck)在只读文件系统上不存在。

修复:按照 步骤 3 的说明,在 RdsInstaller CR 中将 spec.slowSQLCK.hostPath 设置为可写路径。