Ausführliche Erläuterung der Anwendung von Redis in Kubernetes

Kubernetes ist ein modernes Container-Orchestrierungssystem. Seine starke Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit sind zweifellos sehr wichtig für das Entwicklungs-, Betriebs- und Wartungspersonal. Eine der Schlüsselanwendungen ist Redis als Kombination aus Hochleistungs-Cache und Datenbank. Der Einsatz von Redis in Kubernetes hat immer mehr Aufmerksamkeit erregt. In diesem Artikel wird die Anwendung von Redis in Kubernetes ausführlich vorgestellt und anhand praktischer Fälle erläutert, wie Redis-Clusteranwendungen auf der Kubernetes-Plattform bereitgestellt, verwaltet und überwacht werden.

1. Einführung in Redis

Redis ist eine leistungsstarke NoSQL-Datenbank, die auch häufig als Caching-Dienst verwendet wird. Es unterstützt eine Vielzahl von Datenstrukturen, einschließlich Zeichenfolgen, Hashes, Listen, Mengen, geordnete Mengen usw. Redis erreicht eine hohe Leistung und schnelle Reaktionszeiten durch die Speicherung von Daten im Speicher. Im Vergleich zu herkömmlichen, auf der Festplatte gespeicherten Datenbanken kann Redis schneller auf Abfrageanforderungen reagieren und eine hohe Parallelität sowie eine große Anzahl von Schreibvorgängen gut bewältigen.

2. Einführung in Kubernetes

Kubernetes ist ein Container-Orchestrierungssystem für die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Docker-Containern. Es bietet viele Funktionen wie Lastausgleich, Serviceerkennung, automatische Skalierung und fortlaufende Upgrades usw. Diese Funktionen können die Bereitstellung und Verwaltung von Docker-Containern einfacher und zuverlässiger machen.

3. Bereitstellen von Redis in Kubernetes

In Kubernetes können Sie einen Redis-Cluster auf zwei Arten bereitstellen: StatefulSet und Deployment. StatefulSet ist eine Stateful-Cluster-Bereitstellungslösung in Kubernetes, die für geordnete Anwendungen geeignet ist, die eine eindeutige Identifizierung und eine stabile Netzwerkidentität erfordern. Die Bereitstellung eignet sich besser für zustandslose Anwendungen und kann Vorgänge wie das Erstellen, Aktualisieren und Löschen von Containern flexibler verwalten.

Bei der Bereitstellung eines Redis-Clusters müssen Sie auf die folgenden Punkte achten:

• Die Daten im Container müssen dauerhaft gespeichert werden;
• Redis muss eine bestimmte Portnummer für die Kommunikation verwenden;
• Alle Knoten in Die Cluster müssen aufeinander zugreifen können.

Jetzt stellen wir Ihnen im Detail vor, wie Sie StatefulSet und Deployment verwenden, um Redis in Kubernetes bereitzustellen.

3.1 Bereitstellen von Redis mit StatefulSet

Bei der Bereitstellung von Redis mit StatefulSet müssen Sie die folgenden Vorbereitungen treffen:

• Erstellen Sie ein Speichervolume für die dauerhafte Speicherung von Redis-Daten;
• Schreiben einer Redis-Konfigurationsdatei;
• Schreiben eines StatefulSet Beschreibungsdatei.

Beispiel für eine Redis-Konfigurationsdatei:

bind 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

Beispiel für eine StatefulSet-Beschreibungsdatei:

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

Indem Sie ein persistentes Speichervolume mit dem Namen redis-data erstellen und es im Verzeichnis /data des Redis-Containers bereitstellen, können Sie sicherstellen, dass die Redis-Daten bestehen bleiben wenn der Container gelöscht oder neu erstellt wird. Der Parameterreplikate in der StatefulSet-Beschreibungsdatei definiert die Anzahl der zu startenden Redis-Instanzen.

3.2 Stellen Sie Redis mit der Bereitstellungsmethode bereit

Wenn Sie Redis mit der Bereitstellungsmethode bereitstellen, müssen Sie die folgenden Vorbereitungen treffen:

• Schreiben der Redis-Konfigurationsdatei;
• Schreiben der Bereitstellungsbeschreibungsdatei.

Beispiel für eine Redis-Konfigurationsdatei:

bind 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

Beispiel für eine Bereitstellungsbeschreibungsdatei:

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

Setzen Sie in der Bereitstellungsbeschreibungsdatei die Anzahl der Instanzen des Redis-Containers auf 3 und verwenden Sie configMap, um die Redis-Konfigurationsdatei bereitzustellen.

4. Redis-Cluster in Kubernetes verwalten

Die Verwaltung von Redis-Clustern in Kubernetes erfordert die Lösung der folgenden Probleme:

• Wie man zwischen Clustern kommuniziert;
• Wie man Redis überwacht und debuggt.
• 4.1 Kommunikation zwischen Clustern

Da Redis Kommunikation und Datensynchronisation im Cluster erfordert, müssen wir in Kubernetes entsprechende Anpassungen am Cluster vornehmen. Insbesondere müssen Sie nur einige spezielle Umgebungsvariablen zur StatefulSet-Beschreibungsdatei oder Bereitstellungsbeschreibungsdatei hinzufügen, um die Verbindung und Datensynchronisation des Redis-Clusters zu realisieren.

Die Umgebungsvariablen in der Redis-Beschreibungsdatei lauten wie folgt:

- 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"

Unter diesen werden POD_NAMESPACE und STATEFUL_SET_NAME verwendet, um den Namespace und den Statussatznamen des Redis-Clusters festzulegen. MASTER_NAME ist der Name des Masterknotens, der zum Festlegen des Redis-Clusters verwendet wird.

4.2 Lastausgleich

In Kubernetes können Sie den Dienst verwenden, um mehrere Knoten des Redis-Clusters an dieselbe IP und denselben Port zu binden. Auf diese Weise kann der Lastausgleich des Redis-Clusters im Kubernetes-Cluster erfolgen und gleichzeitig die hohe Verfügbarkeit des Clusters aufrechterhalten werden.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis
spec:
  selector:
    app: redis
  ports:
    - name: redis-service
      port: 6379
      targetPort: 6379
  clusterIP: None

In der Dienstbeschreibungsdatei ist „ClusterIP“ auf „Keine“ gesetzt, wodurch ein Headless-Dienst erstellt wird. Dieser Diensttyp erstellt keine ClusterIP für den Redis-Knoten, sondern leitet die Anfrage direkt an die Pod-IP jedes Knotens weiter. Dies ermöglicht einen Cluster-Lastausgleich in Kubernetes und sorgt gleichzeitig für eine hohe Verfügbarkeit des Redis-Clusters.

4.3 Überwachung und Debugging von Redis

Es gibt viele Möglichkeiten, einen Redis-Cluster in Kubernetes zu überwachen und zu debuggen. Sie können beispielsweise Überwachungstools wie Kubernetes Dashboard oder Prometheus verwenden, um den Betriebsstatus von Redis in Echtzeit zu überwachen und zu protokollieren. Gleichzeitig können Sie das Kubectl-Befehlszeilentool zum Verwalten des Redis-Clusters verwenden, z. B. zum Anzeigen des Clusterstatus, zum Hinzufügen oder Löschen von Knoten und für andere Vorgänge.

5. Zusammenfassung

Durch die Verwendung von StatefulSet und Deployment in Kubernetes können wir problemlos einen Redis-Cluster in Kubernetes bereitstellen und Lastausgleich und hohe Verfügbarkeit sicherstellen. Kubernetes bietet eine Fülle von Verwaltungstools, mit denen wir die Erstellung, Aktualisierung und Löschung von Redis-Clustern bequemer verwalten können. In der tatsächlichen Produktionsumgebung müssen Konfiguration und Anpassung entsprechend den spezifischen Geschäftsanforderungen durchgeführt werden, um die Stabilität und hohe Leistung des Redis-Clusters sicherzustellen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonAusführliche Erläuterung der Anwendung von Redis in Kubernetes. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!