Executar uma Aplicação Com Estado e de Instância Única

Esta página mostra como executar um aplicativo com estado e de instância única no Kubernetes utilizando um PersistentVolume e um Deployment. O aplicativo utilizado é o MySQL.

Objetivos

  • Crie um PersistentVolume referenciando um disco no seu ambiente.
  • Crie um Deployment do MySQL.
  • Exponha o MySQL para outros pods no cluster em um nome DNS conhecido.

Antes de você começar

Fazer o deploy do MySQL

Você pode executar um aplicativo com estado criando um Deployment do Kubernetes e conectando-o a um PersistentVolume existente usando um PersistentVolumeClaim. Por exemplo, este arquivo YAML descreve um Deployment que executa o MySQL e faz referência ao PersistentVolumeClaim. O arquivo define um volume mount para /var/lib/mysql e, em seguida, cria um PersistentVolumeClaim que procura por um volume de 20G. Essa requisição é atendida por qualquer volume existente que atenda aos requisitos ou por um provisionador dinâmico.

Note: A senha é definida no arquivo de configuração yaml, e isso não é seguro. Veja Secrets do Kubernetes para uma solução segura.

application/mysql/mysql-deployment.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql
spec:
  ports:
  - port: 3306
  selector:
    app: mysql
  clusterIP: None
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mysql
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
      - image: mysql:9
        name: mysql
        env:
          # Em cenários reais, utilize um Secret
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: password
        ports:
        - containerPort: 3306
          name: mysql
        volumeMounts:
        - name: mysql-persistent-storage
          mountPath: /var/lib/mysql
      volumes:
      - name: mysql-persistent-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: mysql-pv-claim
application/mysql/mysql-pv.yaml 
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mysql-pv-volume
  labels:
    type: local
spec:
  storageClassName: manual
  capacity:
    storage: 20Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: "/mnt/data"
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysql-pv-claim
spec:
  storageClassName: manual
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi

  1. Faça o deploy do PV e do PVC do arquivo YAML:

    kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/mysql/mysql-pv.yaml

  2. Faça o deploy do conteúdo do arquivo YAML:

    kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/mysql/mysql-deployment.yaml

  3. Exiba informações sobre o Deployment:

    kubectl describe deployment mysql

    A saída é semelhante a esta:

    Name:                 mysql
Namespace:            default
CreationTimestamp:    Tue, 01 Nov 2016 11:18:45 -0700
Labels:               app=mysql
Annotations:          deployment.kubernetes.io/revision=1
Selector:             app=mysql
Replicas:             1 desired | 1 updated | 1 total | 0 available | 1 unavailable
StrategyType:         Recreate
MinReadySeconds:      0
Pod Template:
  Labels:       app=mysql
  Containers:
    mysql:
    Image:      mysql:9
    Port:       3306/TCP
    Environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD:      password
    Mounts:
      /var/lib/mysql from mysql-persistent-storage (rw)
  Volumes:
    mysql-persistent-storage:
    Type:       PersistentVolumeClaim (a reference to a PersistentVolumeClaim in the same namespace)
    ClaimName:  mysql-pv-claim
    ReadOnly:   false
Conditions:
  Type          Status  Reason
  ----          ------  ------
  Available     False   MinimumReplicasUnavailable
  Progressing   True    ReplicaSetUpdated
OldReplicaSets:       <none>
NewReplicaSet:        mysql-63082529 (1/1 replicas created)
Events:
  FirstSeen    LastSeen    Count    From                SubobjectPath    Type        Reason            Message
  ---------    --------    -----    ----                -------------    --------    ------            -------
  33s          33s         1        {deployment-controller }             Normal      ScalingReplicaSet Scaled up replica set mysql-63082529 to 1

  4. Liste os pods criados pelo Deployment:

    kubectl get pods -l app=mysql

    A saída é semelhante a esta:

    NAME                   READY     STATUS    RESTARTS   AGE
mysql-63082529-2z3ki   1/1       Running   0          3m

  5. Inspecione o PersistentVolumeClaim:

    kubectl describe pvc mysql-pv-claim

    A saída é semelhante a esta:

    Name:         mysql-pv-claim
Namespace:    default
StorageClass:
Status:       Bound
Volume:       mysql-pv-volume
Labels:       <none>
Annotations:    pv.kubernetes.io/bind-completed=yes
                pv.kubernetes.io/bound-by-controller=yes
Capacity:     20Gi
Access Modes: RWO
Events:       <none>

Acessando a instância do MySQL

O arquivo YAML anterior cria um Service que permite que outros Pods no cluster acessem o banco de dados. A opção clusterIP: None faz com que o nome DNS do Service resolva diretamente para o endereço IP do Pod. Isso é ideal quando você tem apenas um Pod por trás do Service e não pretende aumentar o número de Pods.

Execute um cliente MySQL para se conectar ao servidor:

kubectl run -it --rm --image=mysql:9 --restart=Never mysql-client -- mysql -h mysql -ppassword

Este comando cria um novo Pod no cluster executando um cliente MySQL e o conecta ao servidor por meio do Service. Se a conexão for bem-sucedida, você saberá que seu banco de dados MySQL com estado está em funcionamento.

Waiting for pod default/mysql-client-274442439-zyp6i to be running, status is Pending, pod ready: false
If you don't see a command prompt, try pressing enter.

mysql>

Atualizando

A imagem ou qualquer outra parte do Deployment pode ser atualizada normalmente com o comando kubectl apply. Aqui estão algumas precauções específicas para aplicativos com estado:

  • Não faça o escalonamento do aplicativo. Esta configuração é apenas para aplicativos de instância única. O PersistentVolume subjacente só pode ser montado em um Pod. Para aplicativos com estado em cluster, consulte a documentação do StatefulSet.
  • Use strategy: type: Recreate no arquivo YAML de configuração do Deployment. Isso instrui o Kubernetes a não usar atualizações graduais. Atualizações graduais não funcionarão, pois não é possível ter mais de um Pod em execução ao mesmo tempo. A estratégia Recreate irá parar o primeiro Pod antes de criar um novo com a configuração atualizada.

Excluindo um deployment

Exclua os objetos implantados pelo nome:

kubectl delete deployment,svc mysql
kubectl delete pvc mysql-pv-claim
kubectl delete pv mysql-pv-volume

Se você provisionou manualmente um PersistentVolume, também precisará excluí-lo manualmente, assim como liberar o recurso subjacente. Se você usou um provisionador dinâmico, ele exclui automaticamente o PersistentVolume ao detectar que você excluiu o PersistentVolumeClaim. Alguns provisionadores dinâmicos (como os de EBS e PD) também liberam o recurso subjacente ao excluir o PersistentVolume.

Próximos passos


Última modificação June 15, 2025 at 5:09 PM PST: [pt-br] Add tasks/run-application/run-single-instance-stateful-application.md (4e15fb18f1)