1.利用Kubernetes管理数据库集群

### 1. 利用 Kubernetes 管理数据库集群 在现代的应用开发和部署中，使用容器和容器编排工具来管理数据库集群是一种常见的做法。本文将详细介绍如何使用 Kubernetes 来管理 Oracle 数据库和 MongoDB 数据库集群，包括创建复制控制器、服务，以及进行数据库操作等内容。 #### 1.1 使用 Oracle 数据库 ##### 1.1.1 创建复制控制器 首先，需要创建一个名为 `oradb-rc.yaml` 的复制控制器定义文件，内容如下： ```yaml apiVersion: v1 kind: ReplicationController metadata: name: "oradb" labels: app: "oradb" spec: replicas: 2 template: metadata: labels: app: "oradb" spec: containers: - image: "sath89/oracle-xe-11g" name: "oradb" ``` 在这个文件中，`selector` 虽然在 `oradb-rc.yaml` 中被省略，但 `spec->template->metadata->labels` 必须指定，`selector` 默认与 `spec->template->metadata->labels` 设置相同。 接下来，使用 `vi` 编辑器编辑 `oradb-rc.yaml` 文件，并使用 `:wq` 命令保存。然后运行以下命令创建复制控制器： ```bash kubectl create -f oradb-rc.yaml ``` 使用以下命令列出复制控制器： ```bash kubectl get rc ``` ##### 1.1.2 列出 Pod 使用以下命令列出由复制控制器创建的 Pod： ```bash kubectl get pods ``` 可能会发现列出了三个 Oracle 数据库 Pod，尽管复制控制器的副本数设置为 2。这是因为使用 `oradb.yaml` Pod 定义文件启动的 Pod 不包含与复制控制器中选择器匹配的标签。复制控制器选择器是 `app: "oradb"`，而 Pod 上的标签是 `name: "oradb"`。复制控制器启动了两个副本，而另一个 Pod 是之前由 Pod 定义文件启动的。 ##### 1.1.3 描述服务 使用以下命令描述 `oradb` 服务： ```bash kubectl describe svc oradb ``` 由于服务选择器 `app: “oradb”` 与具有两个副本的复制控制器中的 Pod 标签匹配，因此只列出两个端点。之前创建的 Pod 不包含与选择器表达式匹配的标签。 ##### 1.1.4 保持复制级别 复制控制器的任务是维护 Pod 的复制级别。因为复制控制器规范中的 `replicas` 字段映射为 2，所以在复制控制器运行时，Pod 规范中配置的 Pod 必须始终有两个副本在运行。为了演示复制级别得到保持，可以删除一个 Pod： ```bash kubectl delete pod oradb-5ntnj ``` 然后列出正在运行的 Pod： ```bash kubectl get pods ``` 使用 `kubectl delete pod` 命令删除了两个副本中的一个，但另一个副本会开始启动。可能需要几秒钟时间，副本才能达到复制级别。多次运行上述命令，直到列出的副本显示为正在运行，副本数量将恢复到 2。 而 `oradb` Pod 与复制控制器没有关联，因此它不被视为由复制控制器管理的副本之一。可以通过以下命令删除该 Pod 来验证： ```bash kubectl delete pod oradb ``` 再次列出正在运行的 Pod： ```bash kubectl get pods ``` `oradb` Pod 被删除，并且不会启动替换 Pod，也不会在正在运行的 Pod 中列出。 ##### 1.1.5 扩展数据库 可以使用复制控制器来扩展运行 Oracle 数据库的 Pod 数量。例如，将 Pod 副本数从 2 扩展到 3： ```bash kubectl scale rc oradb --replicas=3 ``` “scaled” 输出表示副本已扩展。随后，如有必要，多次运行以下命令，以列出新的 Pod 副本为正在运行且就绪状态： ```bash kubectl get pods ``` 此时会列出三个 Pod 副本。再次描述服务： ```bash kubectl describe svc oradb ``` 将列出三个端点而不是两个，服务有一个单一的 IP 地址。 ##### 1.1.6 启动交互式 shell 要连接到由 Kubernetes 启动和管理的 Docker 容器中运行的 Oracle 数据库，可以启动一个交互式 tty（shell）。首先，使用以下命令列出 Docker 容器： ```bash sudo docker ps ``` 复制 `sath89/oracle-xe-11g` 镜像的一个 Docker 容器的容器 ID，然后使用该容器 ID 启动交互式 shell： ```bash sudo docker exec -it <container_id> bash ``` ##### 1.1.7 连接到数据库 在交互式 tty 中，将用户更改为 “oracle”： ```bash su -l oracle ``` `su -l oracle` 与 `su oracle` 的区别在于，前者使用 `oracle` 用户的环境变量登录，并将当前目录设置为 Oracle 主目录，而后者以 `oracle` 用户登录，但环境变量和当前目录保持不变。 随后启动 SQL*Plus： ```bash sqlplus /nolog ``` 运行以下命令以 `SYSDBA` 身份连接 `SYS`： ```sql CONNECT SYS AS SYSDBA ``` 当提示时，指定密码为 “oracle”。 ##### 1.1.8 创建用户 要创建一个名为 `OE` 的用户，并授予 `CONNECT` 和 `RESOURCE` 角色，可以运行以下命令： ```sql CREATE USER OE QUOTA UNLIMITED ON SYSTEM IDENTIFIED BY OE; GRANT CONNECT, RESOURCE TO OE; ``` ##### 1.1.9 创建数据库表 使用以下 SQL 语句创建一个名为 `OE.Catalog` 的数据库表： ```sql CREATE TABLE OE.Catalog(CatalogId INTEGER PRIMARY KEY,Journal VARCHAR2(25),Publisher VARCHAR2(25),Edition VARCHAR2(25),Title VARCHAR2(45),Author VARCHAR2(25)); ``` 使用以下 SQL 语句向 `OE.Catalog` 表中添加一行数据： ```sql INSERT INTO OE.Catalog VALUES('1','Oracle Magazine','Oracle Publishing','November December 2013','Engineering as a Service','David A. Kelly'); ``` 使用以下 SQL 语句查询 `OE.CATALOG` 表： ```sql SELECT * FROM OE.CATALOG; ``` ##### 1.1.10 退出交互式 shell 使用 “exit” 命令从 SQL*Plus 命令中注销，使用 “exit” 命令退出 “oracle” 用户，并使用 “exit” 命令退出交互式终端。 #### 1.2 使用 MongoDB 数据库