Kubernetes est un système d'orchestration de conteneurs moderne. Sa forte évolutivité et sa fiabilité sont sans aucun doute très importantes pour le personnel de développement, d'exploitation et de maintenance. L'une des applications clés est Redis. En tant que combinaison de cache et de base de données hautes performances, l'application Redis dans Kubernetes attire de plus en plus d'attention. Cet article présentera en détail l'application de Redis dans Kubernetes et utilisera des cas pratiques pour illustrer comment déployer, gérer et surveiller les applications de cluster Redis sur la plateforme Kubernetes.
Redis est une base de données NoSQL hautes performances qui est également largement utilisée comme service de mise en cache. Il prend en charge une variété de structures de données, notamment des chaînes, des hachages, des listes, des ensembles, des ensembles ordonnés, etc. Redis atteint des performances élevées et des temps de réponse rapides en stockant les données en mémoire. Par rapport aux bases de données traditionnelles stockées sur disque, Redis peut répondre aux requêtes plus rapidement et gérer correctement une concurrence élevée et un grand nombre d'opérations d'écriture.
Kubernetes est un système d'orchestration de conteneurs permettant de déployer, de mettre à l'échelle et de gérer des conteneurs Docker. Il fournit de nombreuses fonctions, telles que l'équilibrage de charge, la découverte de services, la mise à l'échelle automatique et les mises à niveau progressives, etc. Ces fonctions peuvent rendre le déploiement et la gestion des conteneurs Docker plus faciles et plus fiables.
Dans Kubernetes, vous pouvez déployer un cluster Redis de deux manières : StatefulSet et déploiement. StatefulSet est une solution de déploiement de cluster avec état dans Kubernetes, adaptée aux applications ordonnées qui nécessitent une identification unique et une identité réseau stable. Le déploiement est plus adapté aux applications sans état et permet de gérer de manière plus flexible des opérations telles que la création, la mise à jour et la suppression de conteneurs.
Lors du déploiement d'un cluster Redis, vous devez faire attention aux problèmes suivants :
3.1 Déploiement de Redis à l'aide de StatefulSet
Lors du déploiement de Redis à l'aide de StatefulSet, vous devez effectuer les préparations suivantes :
Créer un volume de stockage pour le stockage persistant des données Redisbind 0.0.0.0 port 6379 cluster-enabled yes cluster-config-file nodes.conf cluster-node-timeout 15000 cluster-announce-ip $(MY_POD_IP) cluster-announce-port 6379 cluster-announce-bus-port 6380
Exemple de fichier de description StatefulSet :
apiVersion: apps/v1beta2 kind: StatefulSet metadata: name: redis-cluster spec: serviceName: "redis-cluster" replicas: 3 selector: matchLabels: app: redis-cluster template: metadata: labels: app: redis-cluster spec: containers: - name: redis image: redis:latest args: ["redis-server", "/redis-config/redis.conf"] ports: - containerPort: 6379 name: redis volumeMounts: - name: redis-data mountPath: /data - name: redis-config mountPath: /redis-config readinessProbe: tcpSocket: port: redis initialDelaySeconds: 5 periodSeconds: 10 env: - name: MY_POD_IP valueFrom: fieldRef: fieldPath: status.podIP volumes: - name: redis-data persistentVolumeClaim: claimName: redis-data - name: redis-config configMap: name: redis-config volumeClaimTemplates: - metadata: name: redis-data spec: accessModes: [ "ReadWriteOnce" ] resources: requests: storage: 1Gi
En créant un volume de stockage persistant nommé redis-data et en le montant dans le répertoire /data du conteneur Redis, vous pouvez vous assurer que Redis Les données persistent lorsque le conteneur est supprimé ou recréé. Le paramètre réplicas dans le fichier de description StatefulSet définit le nombre d'instances Redis à démarrer.
3.2 Déploiement de Redis à l'aide de la méthode de déploiement
Lors du déploiement de Redis à l'aide de la méthode de déploiement, vous devez effectuer les préparations suivantes :
Écrire le fichier de configuration Redisbind 0.0.0.0 port 6379 cluster-enabled yes cluster-config-file nodes.conf cluster-node-timeout 15000 cluster-announce-ip $(MY_POD_IP) cluster-announce-port 6379 cluster-announce-bus-port 6380
Exemple de fichier de description de déploiement :
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: redis spec: selector: matchLabels: app: redis replicas: 3 template: metadata: labels: app: redis spec: containers: - name: redis image: redis:latest args: ["redis-server", "/redis-config/redis.conf"] ports: - containerPort: 6379 name: redis volumeMounts: - name: redis-config mountPath: /redis-config readinessProbe: tcpSocket: port: redis initialDelaySeconds: 5 periodSeconds: 10 env: - name: MY_POD_IP valueFrom: fieldRef: fieldPath: status.podIP volumes: - name: redis-config configMap: name: redis-config
Dans le fichier de description de déploiement, définissez le nombre d'instances du conteneur Redis sur 3 et utilisez configMap pour monter le fichier de configuration Redis.
Gérer le cluster Redis dans KubernetesÉtant donné que Redis nécessite une communication et une synchronisation des données dans le cluster, nous devons apporter les ajustements appropriés au cluster dans Kubernetes. Plus précisément, il vous suffit d'ajouter quelques variables d'environnement spéciales au fichier de description StatefulSet ou au fichier de description de déploiement pour réaliser l'interconnexion et la synchronisation des données du cluster Redis.
Les variables d'environnement dans le fichier de description Redis sont les suivantes :
- name: POD_NAMESPACE valueFrom: fieldRef: fieldPath: metadata.namespace - name: STATEFUL_SET_NAME value: "redis-cluster" - name: MASTER_NAME value: "redis-cluster-0.redis-cluster.headless.default.svc.cluster.local"
Parmi elles, POD_NAMESPACE et STATEFUL_SET_NAME sont utilisées pour définir l'espace de noms et le nom de l'ensemble d'états du cluster Redis. MASTER_NAME est le nom du nœud maître utilisé pour définir le cluster Redis.
4.2 Équilibrage de charge
Dans Kubernetes, vous pouvez utiliser le service pour lier plusieurs nœuds du cluster Redis à la même adresse IP et au même port. De cette manière, la charge du cluster Redis peut être équilibrée dans le cluster Kubernetes tout en maintenant la haute disponibilité du cluster.
apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: redis spec: selector: app: redis ports: - name: redis-service port: 6379 targetPort: 6379 clusterIP: None
Dans le fichier de description du service, clusterIP est défini sur None, ce qui créera un service sans tête. Ce type de service ne crée pas de ClusterIP pour le nœud Redis, mais transmet directement la requête à l'adresse IP du pod de chaque nœud. Cela permet d'équilibrer la charge du cluster dans Kubernetes tout en maintenant la haute disponibilité du cluster Redis.
4.3 Surveillance et débogage de Redis
Il existe de nombreuses façons de surveiller et de déboguer un cluster Redis dans Kubernetes. Par exemple, vous pouvez utiliser des outils de surveillance tels que Kubernetes Dashboard ou Prometheus pour surveiller et enregistrer l'état d'exécution de Redis en temps réel. Dans le même temps, vous pouvez utiliser l'outil de ligne de commande Kubectl pour gérer le cluster Redis, comme afficher l'état du cluster, ajouter ou supprimer des nœuds et d'autres opérations.
En utilisant StatefulSet et Deployment dans Kubernetes, nous pouvons facilement déployer un cluster Redis dans Kubernetes et garantir l'équilibrage de charge et la haute disponibilité. Kubernetes fournit une multitude d'outils de gestion qui nous permettent de gérer plus facilement la création, la mise à jour et la suppression de clusters Redis. Dans un environnement de production réel, il doit être configuré et ajusté en fonction des besoins spécifiques de l'entreprise pour garantir la stabilité et les hautes performances du cluster Redis.
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