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Lab 7.1 - StatefulSet para Base de Datos

Objetivos del Lab​

Al finalizar este laboratorio, usted será capaz de:

  • Desplegar una base de datos (MySQL) con un StatefulSet.
  • Configurar el almacenamiento persistente para una base de datos.
  • Comprender la importancia del orden de arranque para las bases de datos.
  • Configurar un Service headless para la detección.
  • Probar la persistencia de los datos de la base de datos.

Duración Estimada​

60-75 minutos

Prerrequisitos​

  • kubectl instalado y configurado.
  • Cluster Kubernetes local funcional (minikube o kind).
  • Conocimientos sobre StatefulSets (Capítulo 7.1).

Parte 1: Preparación de la StorageClass​

Cree una StorageClass para el almacenamiento de la base de datos:

# storageclass-mysql.yaml
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: mysql-storage
provisioner: k8s.io/minikube-hostpath # Para minikube
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
reclaimPolicy: Delete

Aplique la StorageClass:

kubectl apply -f storageclass-mysql.yaml

Parte 2: Creación del Secret para MySQL​

Cree un Secret para almacenar la contraseña root de MySQL:

# mysql-secret.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: mysql-secret
type: Opaque
data:
  mysql-root-password: cGFzc3dvcmQxMjM= # "password123" en base64
  mysql-password: cGFzc3dvcmQxMjM= # "password123" en base64

Aplique el Secret:

kubectl apply -f mysql-secret.yaml

Parte 3: Creación del Service Headless​

Un StatefulSet requiere un Service headless para la detección DNS:

# mysql-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql
  labels:
    app: mysql
spec:
  ports:
  - port: 3306
    name: mysql
  clusterIP: None # Service headless
  selector:
    app: mysql

Aplique el Service:

kubectl apply -f mysql-service.yaml

Parte 4: Creación del StatefulSet MySQL​

Cree el StatefulSet para MySQL con almacenamiento persistente:

# mysql-statefulset.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mysql
spec:
  serviceName: mysql # Nombre del Service headless
  replicas: 1 # Para este laboratorio, solo una instancia MySQL
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      initContainers:
      - name: init-mysql
        image: busybox:1.35
        command:
        - sh
        - -c
        - |
          # Crear el directorio de datos si es necesario
          if [ ! -d /var/lib/mysql/mysql ]; then
            echo "Inicializando el directorio de datos de MySQL"
          fi
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /var/lib/mysql
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:8.0
        env:
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: mysql-secret
              key: mysql-root-password
        ports:
        - containerPort: 3306
          name: mysql
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /var/lib/mysql
        resources:
          requests:
            cpu: 500m
            memory: 512Mi
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: mysql-storage
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

Aplique el StatefulSet:

kubectl apply -f mysql-statefulset.yaml

Parte 5: Verificación del Despliegue​

Paso 5.1: Verificar el Pod​

Espere a que el Pod esté Running:

kubectl get pods -l app=mysql

Verifique los logs para asegurarse de que MySQL arranca correctamente:

kubectl logs mysql-0

Paso 5.2: Verificar el PVC​

Verifique que el PVC ha sido creado:

kubectl get pvc

Debería ver un PVC llamado data-mysql-0.

Parte 6: Prueba de la Base de Datos​

Paso 6.1: Crear una Base de Datos y una Tabla​

Conéctese a MySQL y cree una base de datos de prueba:

kubectl exec -it mysql-0 -- mysql -uroot -ppassword123 -e "CREATE DATABASE testdb;"
kubectl exec -it mysql-0 -- mysql -uroot -ppassword123 -e "USE testdb; CREATE TABLE users (id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, name VARCHAR(50));"
kubectl exec -it mysql-0 -- mysql -uroot -ppassword123 -e "USE testdb; INSERT INTO users (name) VALUES ('Alice'), ('Bob'), ('Charlie');"

Paso 6.2: Verificar los Datos​

Verifique que los datos han sido insertados:

kubectl exec -it mysql-0 -- mysql -uroot -ppassword123 -e "USE testdb; SELECT * FROM users;"

Parte 7: Prueba de Persistencia​

Paso 7.1: Eliminar el Pod​

Elimine el Pod para probar la persistencia:

kubectl delete pod mysql-0

El StatefulSet recreará automáticamente el Pod con el mismo nombre.

Espere a que el nuevo Pod esté Running:

kubectl get pods -l app=mysql

Espere unos segundos a que MySQL reinicie completamente:

kubectl logs mysql-0 -f

Presione Ctrl+C una vez que MySQL esté listo.

Paso 7.2: Verificar la Persistencia de los Datos​

Verifique que los datos siguen presentes:

kubectl exec -it mysql-0 -- mysql -uroot -ppassword123 -e "USE testdb; SELECT * FROM users;"

Debería ver los tres usuarios (Alice, Bob, Charlie), lo que prueba que los datos han persistido.

Parte 8: Limpieza​

Elimine los recursos creados:

kubectl delete statefulset mysql
kubectl delete service mysql
kubectl delete secret mysql-secret
kubectl delete pvc data-mysql-0
kubectl delete -f storageclass-mysql.yaml

Resumen del Lab​

En este laboratorio, usted desplegó una base de datos MySQL con un StatefulSet. Aprendió a configurar el almacenamiento persistente para una base de datos, a utilizar Secrets para las contraseñas y a probar la persistencia de los datos durante los reinicios. Los StatefulSets son ideales para aplicaciones con estado como las bases de datos.

Próximos Pasos​

El próximo laboratorio le mostrará cómo utilizar los DaemonSets para desplegar agentes en todos los nodos.

Lab 7.2: DaemonSet para Monitoring

Lab creado el: Diciembre 2024