Explication détaillée de l'application de Redis dans Kubernetes

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.

1. Introduction à Redis

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.

2. Introduction à Kubernetes

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.

3. Déploiement de Redis dans Kubernetes

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 :

• Les données dans le conteneur doivent être stockées de manière persistante ;
• Redis doit utiliser un numéro de port spécifique pour communiquer ; les clusters doivent pouvoir accéder les uns aux autres.
• Nous allons maintenant présenter en détail comment utiliser StatefulSet et Deployment pour déployer Redis dans Kubernetes.

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 Redis

• Écrire les fichiers de configuration Redis ;
• Écrire le fichier de description StatefulSet ; .
• Exemple de fichier de configuration Redis :

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

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 Redis

• Écrire le fichier de description du déploiement ;
• Exemple de fichier de configuration Redis :

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

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 Kubernetes

4. La gestion du cluster Redis dans Kubernetes nécessite de résoudre les problèmes suivants :

Comment communiquer entre les clusters

• Comment effectuer l'équilibrage de charge
• Comment surveiller et déboguer Redis ;
• 4.1 Communication entre les clusters

Étant 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.

5. Résumé

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.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!