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使用 kubectl，在 Azure Stack Edge Pro GPU 设备上通过 StorageClass 运行 Kubernetes 有状态应用程序

  • 项目

适用于：对于 Pro GPU SKU 是必需的Azure Stack Edge Pro - GPU对于 Pro 2 SKU 是必需的Azure Stack Edge Pro 2对于 Pro R SKU 是必需的Azure Stack Edge Pro R对于 Mini R SKU 是必需的Azure Stack Edge Mini R

本文介绍如何在 Kubernetes 中使用 StorageClass 动态预配存储和部署，以部署单实例有状态应用程序。 部署使用现有 Kubernetes 群集上的 kubectl 命令并部署 MySQL 应用程序。

此过程适用于已查看 Azure Stack Edge Pro 设备上的 Kubernetes 存储一文且熟悉 Kubernetes 存储概念的用户。

先决条件

在部署有状态应用程序之前，请在设备和将用于访问该设备的客户端上满足以下先决条件：

对于设备

  • 你有单节点 Azure Stack Edge Pro 设备的登录凭据。
    • 设备已激活。 请参阅激活设备。
    • 已通过 Azure 门户配置了设备的计算角色，并且设备具有 Kubernetes 群集。 请参阅配置计算。

对于访问设备的客户端

  • 你有一个将用于访问 Azure Stack Edge Pro 设备的 Windows 客户端系统。

    • 客户端运行 Windows PowerShell 5.0 或更高版本。 若要下载最新版 Windows PowerShell，请转到安装 Windows PowerShell。

    • 也可使用任何其他客户端，只要安装了受支持的操作系统即可。 本文介绍使用 Windows 客户端时的过程。

    • 你已完成在 Azure Stack Edge Pro 设备上访问 Kubernetes 群集中所述的过程。 你已：

      • 通过 New-HcsKubernetesNamespace 命令创建了 userns1 命名空间。
      • 通过 New-HcsKubernetesUser 命令创建了用户 user1。
      • 通过 Grant-HcsKubernetesNamespaceAccess 命令向 user1 授予了对 userns1 的访问权限。
      • 在客户端上安装了 kubectl，并且已将具有用户配置的 kubeconfig 文件保存到 C:\Users\<username>\.kube。

    • 确保 kubectl 客户端版本与 Azure Stack Edge Pro 设备上运行的 Kubernetes 主版本相差不超过一个版本。

      • 使用 kubectl version 检查在客户端上运行的 kubectl 的版本。 记下完整版本。
      • 在 Azure Stack Edge Pro 设备的本地 UI 中，转到“概述”，并记下 Kubernetes 软件编号。
      • 从支持的 Kubernetes 版本中提供的映射中验证这两个版本的兼容性。

你已准备好在 Azure Stack Edge Pro 设备上部署有状态应用程序。

部署 MySQL

现在，你将通过使用 PersistentVolumeClaim (PVC) 创建 Kubernetes 部署并将其连接到内置 StorageClass 来运行有状态应用程序。

用于创建和管理有状态应用程序部署的所有 kubectl 命令都需要指定与配置关联的命名空间。 若要在 kubectl 命令中指定命名空间，请使用 kubectl <command> -n <your-namespace>。

  1. 获取运行于 Kubernetes 群集上的命名空间中的 Pod 的列表。 Pod 是在 Kubernetes 群集上运行的应用程序容器或进程。

    kubectl get pods -n <your-namespace>

    以下是命令使用情况的示例：

     C:\Users\user>kubectl get pods -n "userns1"
 No resources found in userns1 namespace.    
 C:\Users\user>

    输出会指出，因为群集上没有运行任何应用程序，所以找不到任何资源 (Pod)。

  2. 你将使用以下 YAML 文件。 mysql-deployment.yml 文件说明运行 MySQL 并引用 PVC 的部署。 该文件定义 /var/lib/mysql 的卷装载，然后创建用于查找卷大小为 20 GB 的 PVC。 已预配动态 PV，并且已将 PVC 绑定到此 PV。

    将以下 mysql-deployment.yml 文件复制并保存到用于访问 Azure Stack Edge Pro 设备的 Windows 客户端上的文件夹中。

    apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql
spec:
  ports:
  - port: 3306
  selector:
    app: mysql
  clusterIP: None
---
apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
  name: mysql
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
      - image: mysql:5.6
        name: mysql
        env:
          # Use secret in real usage
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: password
        ports:
        - containerPort: 3306
          name: mysql
        volumeMounts:
        - name: mysql-persistent-storage
          mountPath: /var/lib/mysql
      volumes:
      - name: mysql-persistent-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: mysql-pv-claim-sc

  3. 复制并作为 mysql-pvc.yml 文件保存到你保存了 mysql-deployment.yml 的同一文件夹中。 若要使用 Azure Stack Edge Pro 设备在附加的数据磁盘上的内置 StorageClass，请将 PVC 对象中的 storageClassName 字段设置为 ase-node-local，并且 accessModes 应为 ReadWriteOnce。

    注意

    请确保 YAML 文件具有正确的缩进。 可以使用 YAML lint 进行检查以便验证并保存。

    apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysql-pv-claim-sc
spec:
  storageClassName: ase-node-local
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi

  4. 部署 mysql-pvc.yaml 文件。

    kubectl apply -f <URI path to the mysql-pv.yml file> -n <your-user-namespace>

    下面是部署的示例输出。

    C:\Users\user>kubectl apply -f "C:\stateful-application\mysql-pvc.yml" -n userns1
persistentvolumeclaim/mysql-pv-claim-sc created
C:\Users\user>

    记下已创建的 PVC 的名称 - 在本示例中为 mysql-pv-claim-sc。 将在后面的步骤中使用它。

  5. 部署 mysql-deployment.yml 文件的内容。

    kubectl apply -f <URI path to mysql-deployment.yml file> -n <your-user-namespace>

    下面是部署的示例输出。

    C:\Users\user>kubectl apply -f "C:\stateful-application\mysql-deployment.yml" -n userns1
service/mysql created
deployment.apps/mysql created
C:\Users\user>

  6. 显示有关部署的信息。

    kubectl describe deployment <app-label> -n <your-user-namespace>

    C:\Users\user>kubectl describe deployment mysql -n userns1
Name:               mysql
Namespace:          userns1
CreationTimestamp:  Thu, 20 Aug 2020 11:14:25 -0700
Labels:             <none>
Annotations:        deployment.kubernetes.io/revision: 1
                    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                      {"apiVersion":"apps/v1","kind":"Deployment","metadata":{"annotations":{},"name":"mysql","namespace":"userns1"},"spec":{"selector":{"matchL...
Selector:           app=mysql
Replicas:           1 desired | 1 updated | 1 total | 1 available | 0 unavailable
StrategyType:       Recreate
MinReadySeconds:    0
Pod Template:
  Labels:  app=mysql
  Containers:
   mysql:
    Image:      mysql:5.6
    Port:       3306/TCP
    Host Port:  0/TCP
    Environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD:  password
    Mounts:
      /var/lib/mysql from mysql-persistent-storage (rw)
  Volumes:
   mysql-persistent-storage:
    Type:       PersistentVolumeClaim (a reference to a PersistentVolumeClaim in the same namespace)
    ClaimName:  mysql-pv-claim-sc
    ReadOnly:   false
Conditions:
  Type           Status  Reason
  ----           ------  ------
  Available      True    MinimumReplicasAvailable
  Progressing    True    NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets:  <none>
NewReplicaSet:   mysql-695c4d9dcd (1/1 replicas created)
Events:
  Type    Reason             Age   From                   Message
  ----    ------             ----  ----                   -------
  Normal  ScalingReplicaSet  24s   deployment-controller  Scaled up replica set mysql-695c4d9dcd to 1
C:\Users\user>

  7. 列出由部署创建的 Pod。

    kubectl get pods -l <app=label> -n <your-user-namespace>

    下面是示例输出。

    C:\Users\user>kubectl get pods -l app=mysql -n userns1
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
mysql-695c4d9dcd-rvzff   1/1     Running   0          40s
C:\Users\user>

  8. 检查 PersistentVolumeClaim。

    kubectl describe pvc <your-pvc-name>

    下面是示例输出。

    C:\Users\user>kubectl describe pvc mysql-pv-claim-sc -n userns1
Name:          mysql-pv-claim-sc
Namespace:     userns1
StorageClass:  ase-node-local
Status:        Bound
Volume:        pvc-dc48253c-82dc-42a4-a7c6-aaddc97c9b8a
Labels:        <none>
Annotations:   kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                 {"apiVersion":"v1","kind":"PersistentVolumeClaim","metadata":{"annotations":{},"name":"mysql-pv-claim-sc","namespace":"userns1"},"spec":{"...
               pv.kubernetes.io/bind-completed: yes
               pv.kubernetes.io/bound-by-controller: yes
               volume.beta.kubernetes.io/storage-provisioner: rancher.io/local-path
               volume.kubernetes.io/selected-node: k8s-3q7lhq2cl-3q7lhq2
Finalizers:    [kubernetes.io/pvc-protection]
Capacity:      20Gi
Access Modes:  RWO
VolumeMode:    Filesystem
Mounted By:    mysql-695c4d9dcd-rvzff
Events:
  Type    Reason                 Age                From                                                                                                Message
  ----    ------                 ----               ----                                                                                                -------
  Normal  WaitForFirstConsumer   71s (x2 over 77s)  persistentvolume-controller                                                                         waiting for first consumer to be created before binding
  Normal  ExternalProvisioning   62s                persistentvolume-controller                                                                         waiting for a volume to be created, either by external provisioner "rancher.io/local-path" or manually created by system administrator
  Normal  Provisioning           62s                rancher.io/local-path_local-path-provisioner-6b84988bf9-tx8mz_1896d824-f862-4cbf-912a-c8cc0ca05574  External provisioner is provisioning volume for claim "userns1/mysql-pv-claim-sc"
  Normal  ProvisioningSucceeded  60s                rancher.io/local-path_local-path-provisioner-6b84988bf9-tx8mz_1896d824-f862-4cbf-912a-c8cc0ca05574  Successfully provisioned volume pvc-dc48253c-82dc-42a4-a7c6-aaddc97c9b8a
C:\Users\user>

验证 MySQL 是否正在运行

若要验证应用程序是否正在运行，请键入：

kubectl exec <your-pod-with-the-app> -i -t -n <your-namespace> -- mysql -p

提示时提供密码。 密码在 mysql-deployment 文件中。

下面是示例输出。

C:\Users\user>kubectl exec mysql-695c4d9dcd-rvzff -i -t -n userns1 -- mysql -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 3
Server version: 5.6.49 MySQL Community Server (GPL)

Copyright (c) 2000, 2020, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
mysql>

删除部署

若要删除部署，请按名称删除已部署的对象。 这些对象包括部署、服务和 PVC。

kubectl delete deployment <deployment-name>,svc <service-name> -n <your-namespace>
kubectl delete pvc <your-pvc-name> -n <your-namespace>

下面是删除部署和服务时的示例输出。

C:\Users\user>kubectl delete deployment,svc mysql -n userns1
deployment.apps "mysql" deleted
service "mysql" deleted
C:\Users\user>

下面是删除 PVC 时的示例输出。

C:\Users\user>kubectl delete pvc mysql-pv-claim-sc -n userns1
persistentvolumeclaim "mysql-pv-claim-sc" deleted
C:\Users\user>

后续步骤

若要了解如何通过 kubectl 配置网络，请参阅在 Azure Stack Edge Pro 设备上部署无状态应用程序