之前相关的文章请参考：
Docker集群管理方案Kubernetes之部署
Docker集群管理方案Kubernetes之组件

通过本文的实践，我们可以了解一下k8s能带给我们什么。另外，实际生产环境中mysql的主从复制考虑的事情会更多。

mysql主从复制

mysql的主从复制可以通过如下方式实现。

1. master
   在master主机上修改配置文件，比如通常是修改my.cnf。
   [mysqld] server-id=1 log-bin
   在mysql上创建同步账号并授权。
   如下，创建用户名为repl，密码为1234567：
   create user 'repl'@'%' identified by '1234567';
   如下，给repl用户授权允许同步：
   grant replication slave on *.* to 'repl'@'%' identified by '1234567';

2. slave
   同样，在slave主机上修改配置文件。
   [mysqld] server-id=2 log-bin
   接着配置如下，其中x.x.x.x为master主机ip地址。
   change master to master_host='x.x.x.x',master_user='repl',master_password='1234567';

注意server-id为主机标识，不能重复。

利用Docker实现主从复制

本节介绍利用Docker官网镜像文件实现上述的各项配置，这是为了接下来k8s的使用。利用Docker实现mysql的方式有很多种，可以参考其他文章。

mysql官网Docker镜像文件地址：https://hub.docker.com/_/mysql/
这里用的是8.0 Dockerfile，包括两个文件Dockerfile, docker-entrypoint.sh。

1. 准备master的镜像
   将Dockerfile, docker-entrypoint.sh复制一份作为master的镜像。
   在Dockerfile中添加如下：
   RUN sed -i '/\[mysqld\]/a server-id=1\nlog-bin' /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf
   在docker-entrypoint.sh中添加如下：
   echo "CREATE USER '$MYSQL_REPLICATION_USER'@'%' IDENTIFIED BY '$MYSQL_REPLICATION_PASSWORD' ;" | "${mysql[@]}" echo "GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO '$MYSQL_REPLICATION_USER'@'%' IDENTIFIED BY '$MYSQL_REPLICATION_PASSWORD' ;" | "${mysql[@]}" echo 'FLUSH PRIVILEGES ;' | "${mysql[@]}"
   可以看到上面添加了两个环境变量MYSQL_REPLICATION_USER和MYSQL_REPLICATION_PASSWORD，用作主从复制的账号和密码。
   通过下面的截图可以看到上面添加内容所在的位置。
   

   Dockerfile.png
   docker-entrypoint.sh.png

2. 准备slave的镜像
   将Dockerfile, docker-entrypoint.sh复制一份作为slave的镜像。
   在Dockerfile中添加如下：
   RUN RAND="$(date +%s | rev | cut -c 1-2)$(echo ${RANDOM})" && sed -i '/\[mysqld\]/a server-id='$RAND'\nlog-bin' /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf
   这里server-id用的是随机数。
   在docker-entrypoint.sh中添加如下：
   echo "STOP SLAVE;" | "${mysql[@]}" echo "CHANGE MASTER TO master_host='$MYSQL_MASTER_SERVICE_HOST', master_user='$MYSQL_REPLICATION_USER', master_password='$MYSQL_REPLICATION_PASSWORD' ;" | "${mysql[@]}" echo "START SLAVE;" | "${mysql[@]}"
   通过下面的截图可以看到上面添加内容所在的位置。
   

   Dockerfile.png
   docker-entrypoint.sh.png
   重要的来了，上面slave的配置中，master_host一项用的是$MYSQL_MASTER_SERVICE_HOST，这个环境变量（enviromnent variable）是由k8s生成的。
   k8s的service创建后，会自动分配一个cluster ip，这个cluster ip是动态的，我们没法直接使用或硬编码，k8s为了service对容器的可见，生成了一组环境变量，这些环境变量用于记录service name到cluster ip地址的映射关系，这样容器中就可以使用这些变量来使用service。（类似的，Docker中提供了links。）

举例：如果service的名称为foo，则生成的环境变量如下：
FOO_SERVICE_HOST
FOO_SERVICE_PORT
更多介绍请参考k8s官方资料：http://kubernetes.io/docs/user-guide/container-environment/

3. 构建镜像并上传至docker hub
   分别构建用于mysql master和mysql slave的Docker镜像，并上传至docker hub，地址为https://hub.docker.com/ （这是因为当我们用k8s去做mysql集群部署的时候，k8s默认会去docker hub下载镜像。通常在生产环境中服务器是不运行连接internet的，因此通常会搭建自己的docker hub服务器。）。

构建master镜像

切换到master Dockerfile所在的目录，执行命令：
docker build -t paulliu/mysql-master:0.1 .

构建slave镜像

切换到slave Dockerfile所在的目录，执行命令：
docker build -t paulliu/mysql-slave:0.1 .

镜像推送

然后将构建好的镜像文件推送到docker hub，首先使用下面的命令登陆，如果没有注册，需要先到官网注册一下。
docker login
接着执行推送命令：
docke push paulliu/mysql-master:0.1
docke push paulliu/mysql-slave:0.1

如果感觉上面的一堆配置太麻烦，可以直接使用我构建好的镜像，地址为：
https://hub.docker.com/u/paulliu/

k8s部署

终于进入到正题，接下来开始利用k8s构建mysql集群。
首先声明，由于yaml格式的问题，没法直接贴源代码，只能贴截图，见谅。

1. mysql master的部署
   replication controller和service的yaml文件如下，文件名分别为mysql-master-rc.yaml和mysql-master-service.yaml。
   replication controller：
   

   mysql-master-rc.yaml.png
   可以看到在env中添加了mysql需要的环境变量。
   service：
   mysql-master-service.yaml.png
   切换到yaml文件所在目录，执行命令以部署mysql master服务：
   kubectl create -f mysql-master-rc.yaml
kubectl create -f mysql-master-service.yaml

2. mysql slave的部署
   replication controller和service的yaml文件如下，文件名分别为mysql-slave-rc.yaml和mysql-slave-service.yaml。
   replication controller：
   

   mysql-slave-rc.yaml.png
   service：
   mysql-slave-service.yaml.png
   切换到yaml文件所在目录，执行命令以部署mysql slave服务：
   kubectl create -f mysql-slave-rc.yaml
kubectl create -f mysql-slave-service.yaml

3. 查看运行状态
   执行命令，查看k8s各资源的运行情况：
   kubectl get pods,service,rc
   我的环境的运行截图，各资源运行正常。
   

   k8s.png

4. 测试mysql的主从复制
   到目前为止，mysql的一主一从均运行在k8s的pod中。由于上面service创建并没有使用type: NodePort方式，所以service只能在kubernetes的pods中引用，外界是无法使用的。

mysql master上的操作

通过如下命令连接到pods中的容器，其中mysql-master-pe18a为pod名称。
kubectl exec -it mysql-master-pe18a /bin/bash
接着连接本地mysql master服务器：
mysql -uroot -p
至此进入到mysql命令模式。
执行命令show master status;查看状态。
执行下面的命令创建数据库以及表，以测试数据同步：
create database paul_test_sync_db; use paul_test_sync_db; create table test_tb(id int(3),name char(10)); insert into test_tb values(001,'ok');

mysql slave上的操作

按照上面相同的方式进入到mysql slave的命令行，执行以下命令：
show slave status\G;
通过该命令可以查看主从同步的情况，通常利用该命令来检查主从配置是否有问题。

5. 集群伸缩
   上面仅仅是一主一从，那接下来看看如何利用k8s对从服务器进行扩展。
   此处将原先的1台从服务器扩展为3台，执行命令：
   kubectl scale rc mysql-slave --replicas=3
   上面命令的意思是将名称为mysql-slave的rc控制的pod副本数量变更为3。
   执行kubectl get pods命令可以看到扩展后的结果。

总结

本文假设你已经对kubernetes有一定了解，因此并没有对一些命令、文件进行解释。
本文搭建的mysql一主多从集群环境，并没有考虑外部卷的挂载，因此当集群服务重启后，在mysql中创建的数据库、添加的数据会全部丢失。