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使用Kubernetes做MinIO的云原生部署

前提条件

运行该示例，你需要安装并运行Kubernetes版本>=1.4的集群，而且已经安装 kubectl 命令行工具。请访问 getting started guides获取响应平台的安装指导。

MinIO Standalone模式部署

以下部分描述了如何在Kubernetes上部署一个独立的 MinIO 服务。部署使用的是Docker Hub上的官方MinIO Docker image 。

此部分使用了以下Kubernetes的核心组件:

MinIO独立模式快速入门

运行下面的命令快速启动

kubectl create -f https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-standalone-pvc.yaml?raw=true
kubectl create -f https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-standalone-deployment.yaml?raw=true
kubectl create -f https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-standalone-service.yaml?raw=true

创建持久卷声明

MinIO需要持久卷来存储对象。如果没有持久卷，MinIO实例中的数据将会存到容器的文件系统中，而且在容器重启时会被清除的干干净净。创建一个持久卷声明（PVC），为MinIO实例请求存储。Kubernetes寻找与群集中的PVC请求匹配的PV，并自动将其绑定到PVC。

这是一个PVC的描述

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  # 此名称唯一标识PVC。 将在以下部署中使用。
  name: minio-pv-claim
  annotations:
    volume.alpha.kubernetes.io/storage-class: anything
  labels:
    app: minio-storage-claim
spec:
  # 关于 access modes的更多细节，访问这里: http://kubernetes.io/docs/user-guide/persistent-volumes/#access-modes
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    # This is the request for storage. Should be available in the cluster.
    requests:
      storage: 10Gi

创建一个持久卷声明

kubectl create -f https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-standalone-pvc.yaml?raw=true
persistentvolumeclaim "minio-pv-claim" created

创建MinIO的部署

部署封装了副本集和pod - 因此，如果pod掉线，复制控制器会确保另一个pod自动出现。这样，您就不必担心pod失败，并且可以提供稳定的MinIO服务。

这是一个部署的描述

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  # This name uniquely identifies the Deployment
  name: minio-deployment
spec:
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        # Label is used as selector in the service.
        app: minio
    spec:
      # Refer to the PVC created earlier
      volumes:
      - name: data
        persistentVolumeClaim:
          # Name of the PVC created earlier
          claimName: minio-pv-claim
      containers:
      - name: minio
        # Pulls the default MinIO image from Docker Hub
        image: minio/minio:RELEASE.2017-05-05T01-14-51Z
        args:
        - server
        - /data
        env:
        # MinIO access key and secret key
        - name: MINIO_ACCESS_KEY
          value: "minio"
        - name: MINIO_SECRET_KEY
          value: "minio123"
        ports:
        - containerPort: 9000
        # Mount the volume into the pod
        volumeMounts:
        - name: data # must match the volume name, above
          mountPath: "/data"

创建一个部署

kubectl create -f https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-standalone-deployment.yaml?raw=true
deployment "minio-deployment" created

创建Miniio服务

现在您正在运行MinIO部署，您可能希望在内部（集群内）访问它，或者将其作为服务暴露在外部（集群外部，也可能是公共Internet）IP地址，具体取决于用例。您可以使用服务来实现此目的。有三种主要的服务类型 - 默认类型是ClusterIP，它将集群内部的连接暴露给服务。 NodePort和LoadBalancer是向外部流量提供服务的两种类型。

在此示例中，我们通过创建LoadBalancer服务来公开MinIO部署。这是服务描述。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: minio-service
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
    - port: 9000
      targetPort: 9000
      protocol: TCP
  selector:
    app: minio

创建MinIO服务

kubectl create -f https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-standalone-service.yaml?raw=true
service "minio-service" created

LoadBalancer 服务需要几分钟才能启动。要检查服务是否已成功创建，请运行命令

kubectl get svc minio-service
NAME            CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP       PORT(S)          AGE
minio-service   10.55.248.23   104.199.249.165   9000:31852/TCP   1m

更新已有的MinIO部署

您可以更新现有的MinIO部署以使用较新的MinIO版本。为此，请使用kubectl set image命令：

kubectl set image deployment/minio-deployment minio=<replace-with-new-minio-image>

Kubernetes将重新启动部署以更新镜像。成功更新后，您将收到以下消息：

deployment "minio-deployment" image updated

独立模式资源清理

你可以清理集群占用的资源，请运行：

kubectl delete deployment minio-deployment \
&&  kubectl delete pvc minio-pv-claim \
&& kubectl delete svc minio-service

MinIO分布式服务部署

以下文档介绍了在Kubernetes上部署分布式MinIO服务器的过程。本示例使用Docker Hub的官方MinIO Docker镜像。

此示例使用以下Kubernetes的核心组件：

分布式快速入门

运行下面的命令快速启动

kubectl create -f https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-distributed-headless-service.yaml?raw=true
kubectl create -f https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-distributed-statefulset.yaml?raw=true
kubectl create -f https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-distributed-service.yaml?raw=true

###创建MinIO Headless服务

Headless服务控制在其中创建StatefulSets的域。此服务管理的域采用以下格式：$(service name).$(namespace).svc.cluster.local（其中“cluster.local”是集群域），此域中的pod采用形式: $(pod-name-{i}).$(service name).$(namespace).svc.cluster.local。这里需要DNS来解析在Statefulset中创建的每个pods的URL。

这是Headless service的描述。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: minio
  labels:
    app: minio
spec:
  clusterIP: None
  ports:
    - port: 9000
      name: minio
  selector:
    app: minio

创建Headless服务

$ kubectl create -f https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-distributed-headless-service.yaml?raw=true
service "minio" created

###创建MinIO Statefulset

StatefulSet为每个pod提供确定性名称和唯一身份，从而轻松部署有状态的分布式应用程序。要启动分布式MinIO，您需要将驱动器位置作为参数传递到minio服务的命令。然后，您需要在所有参与的pod上运行相同的命令。 StatefulSets提供了一个完美的方式来处理这个要求。

这是Statefulset的描述。

apiVersion: apps/v1beta1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: minio
spec:
  serviceName: minio
  replicas: 4
  template:
    metadata:
      annotations:
        pod.alpha.kubernetes.io/initialized: "true"
      labels:
        app: minio
    spec:
      containers:
      - name: minio
        env:
        - name: MINIO_ACCESS_KEY
          value: "minio"
        - name: MINIO_SECRET_KEY
          value: "minio123"
        image: minio/minio:RELEASE.2017-05-05T01-14-51Z
        args:
        - server
        - http://minio-0.minio.default.svc.cluster.local/data
        - http://minio-1.minio.default.svc.cluster.local/data
        - http://minio-2.minio.default.svc.cluster.local/data
        - http://minio-3.minio.default.svc.cluster.local/data
        ports:
        - containerPort: 9000
        # These volume mounts are persistent. Each pod in the PetSet
        # gets a volume mounted based on this field.
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /data
  # These are converted to volume claims by the controller
  # and mounted at the paths mentioned above.
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data
      annotations:
        volume.alpha.kubernetes.io/storage-class: anything
    spec:
      accessModes:
        - ReadWriteOnce
      resources:
        requests:
          storage: 10Gi

创建Statefulset

$ kubectl create -f https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-distributed-statefulset.yaml?raw=true
statefulset "minio" created

创建负载均衡服务

现在您已经运行了MinIO statefulset，您可能希望在内部（集群内）访问它，或将其作为服务暴露在外部（集群外，也可能是公用Internet）的IP地址，具体取决于用例。您可以使用服务来实现此目的。有三种主要的服务类型 - 默认类型是ClusterIP，它将集群内部的连接暴露给服务。 NodePort和LoadBalancer是向外部流量提供服务的两种类型。

在此示例中，我们通过创建LoadBalancer服务来公开MinIO部署。这是服务描述。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: minio-service
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
    - port: 9000
      targetPort: 9000
      protocol: TCP
  selector:
    app: minio

创建MinIO service

$ kubectl create -f https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-distributed-service.yaml?raw=true
service "minio-service" created

LoadBalancer 服务需要几分钟才能启动。要检查服务是否已成功创建，请运行命令

$ kubectl get svc minio-service
NAME            CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP       PORT(S)          AGE
minio-service   10.55.248.23   104.199.249.165   9000:31852/TCP   1m

###更新已经存在的MinIO StatefulSet 您可以更新现有的MinIO StatefulSet以使用较新的MinIO版本。为此，请使用kubectl patch statefulset命令：

kubectl patch statefulset minio --type='json' -p='[{"op": "replace", "path": "/spec/template/spec/containers/0/image", "value":"<replace-with-new-minio-image>"}]'

成功更新后，您应该会看到下面的输出

statefulset "minio" patched

然后如下所示，逐一删除StatefulSet中的所有pod。 Kubernetes将使用新的镜像为您重新启动那些pod。

kubectl delete minio-0

分布式模式资源清理

你可以使用以下命令清理集群

kubectl delete statefulset minio \
&&  kubectl delete svc minio \
&& kubectl delete svc minio-service

MinIO GCS网关部署

以下部分介绍在Kubernetes上部署MinIOGCS Gateway的过程。部署使用Docker Hub的官方MinIO Docker映像。

此示例使用以下Kubernetes的核心组件：

GCS 网关快速入门

按照这里描述的步骤创建Google云服务认证凭据文件。

使用上面生成的文件来创建一个Kubernetessecret。

kubectl create secret generic gcs-credentials --from-file=/path/to/gcloud/credentials/application_default_credentials.json

下载 minio-gcs-gateway-deployment.yaml

wget https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-gcs-gateway-deployment.yaml?raw=true

使用你的GCS project ID更新 gcp_project_id部分的内容，然后运行

kubectl create -f minio-gcs-gateway-deployment.yaml
kubectl create -f https://github.com/minio/minio/blob/master/docs/orchestration/kubernetes-yaml/minio-gcs-gateway-service.yaml?raw=true

创建GCS凭据

凭据旨在保存敏感信息，例如密码，OAuth令牌和ssh密钥。将这些信息放在一个凭据中比将其逐字地放在pod定义或docker镜像中更安全，更灵活。