Chuẩn bị môi trường cụm

[root@mast ~]# kubectl label nodes node1 postgres-env=dev  # Gắn nhãn nút 
node/node1 labeled
[root@mast ~]# kubectl label nodes node1 disk-type=ssd     # Tùy chọn: nhãn mở rộng cho lập lịch nâng cao 
node/node1 labeled
[root@mast ~]# kubectl create namespace postgres-dev       # Cách ly môi trường phát triển 
namespace/postgres-dev created

Tạo thể tích lưu trữ

Thể tích lưu trữ (Persistent Volume - PV) là tài nguyên lưu trữ cấp cụm do quản trị viên tạo. Đây là trừu tượng hóa hệ thống lưu trữ nền tảng (NFS, iSCSI, Ceph...) cung cấp lưu trữ bền vững cho Pod, độc lập với nút và hỗ trợ nhiều chế độ truy cập như ReadWriteOnce, ReadOnlyMany, ReadWriteMany.

Khai báo thể tích (Persistent Volume Claim - PVC) là yêu cầu sử dụng lưu trữ từ người dùng. Tương tự Pod yêu cầu tài nguyên CPU/Memory, PVC yêu cầu PV với dung lượng và chế độ truy cập cụ thể. Kubernetes sẽ tự động kết nối PVC với PV phù hợp hoặc tạo PV mới qua dynamic provisioning.

[root@mast ~]# kubectl apply -f pv-pvc.yaml -n postgres-dev 
persistentvolume/postgres-pv-dev created
persistentvolumeclaim/postgres-pvc-dev created
[root@mast ~]# cat pv-pvc.yaml 
#PV
apiVersion: v1 
kind: PersistentVolume 
metadata:
  name: postgres-pv-dev 
  namespace: postgres-dev 
  labels:
    app: postgres-dev       # Nhãn cho lập lịch liên kết 
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi            # Dung lượng (khuyến nghị 5Gi cho môi trường phát triển)
  storageClassName: manual 
  accessModes:
    - ReadWriteOnce 
  hostPath:
    path: /data/postgres-dev  # Đường dẫn cục bộ trên nút (phải tạo trước)
  nodeAffinity:             # Liên kết PV với nút cụ thể 
    required:
      nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
        - key: kubernetes.io/hostname  
          operator: In 
          values: [node1]   # Gắn chặt với node1 
 
---

#PVC

apiVersion: v1 
kind: PersistentVolumeClaim 
metadata:
  name: postgres-pvc-dev 
  namespace: postgres-dev 
spec:
  storageClassName: manual 
  accessModes: [ReadWriteOnce]
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi          # Phù hợp với PV 
  selector:                 # Chọn PV có nhãn cụ thể 
    matchLabels:
      app: postgres-dev 

Tạo Secret và ConfigMap

ConfigMap lưu trữ dữ liệu cấu hình phi nhạy cảm dạng key-value, cho phép tách biệt cấu hình khỏi hình ảnh container. Có thể dùng để thiết lập biến môi trường, tham số dòng lệnh hoặc gắn file cấu hình.

Secret lưu trữ thông tin nhạy cảm như mật khẩu, token, SSH key. Dữ liệu được mã hóa trong quá trình lưu trữ và truyền tải, thường dùng cho xác thực và khóa mật mã.

[root@mast ~]# vim secret.yaml
[root@mast ~]# kubectl apply -f secret.yaml  -n postgres-dev 
secret/postgres-secret-dev created
[root@mast ~]# cat secret.yaml 
apiVersion: v1 
kind: Secret 
metadata:
  name: postgres-secret-dev 
  namespace: postgres-dev 
type: Opaque 
stringData:                   # Xử lý đơn giản cho môi trường phát triển 
  DB_USER: "dev_admin"
  DB_PASSWORD: "d3v!P@ss"
data:                         # Trường có thể mã hóa thủ công 
  # echo -n "backup" | base64 → YmFja3Vw 
  # BACKUP_USER: YmFja3Vw 

Tạo tệp triển khai PostgreSQL

Pod là đơn vị nhỏ nhất chạy container, chứa nhiều thông tin quan trọng. Trong YAML, có thể giới hạn nhiều yếu tố cho Pod:

[root@mast ~]# kubectl apply -f deployment.yaml  -n postgres-dev 
deployment.apps/postgres-deployment-dev created
[root@mast ~]# cat deployment.yaml 
apiVersion: apps/v1 
kind: Deployment 
metadata:
  name: postgres-deployment-dev 
  namespace: postgres-dev 
spec:
  replicas: 1 
  selector:
    matchLabels:
      app: postgres-dev 
  template:
    metadata:
      labels:
        app: postgres-dev     # Nhận diện bởi service 
        env: dev 
    spec:
      affinity:               # Cấu hình lập lịch liên kết 
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: postgres-env     # Phù hợp với nhãn nút 
                operator: In 
                values: [dev]
              - key: disk-type        # Đa nhãn 
                operator: Exists 
      containers:
      - name: pgsql-container       # Tên container 
        image: postgres:15-alpine 
        imagePullPolicy: IfNotPresent  # Chỉ tải khi cần 
        ports:
        - containerPort: 5432 
        envFrom:                     # Tải biến môi trường 
          - secretRef:              # Từ Secret 
              name: postgres-secret-dev 
        env:
          - name: DB_NAME 
            value: "dev_core"  # Tên cơ sở dữ liệu 
        volumeMounts:  # Gắn thể tích 
        - name: pgsql-data 
          mountPath: /var/lib/postgresql/data 
        resources:
          limits:
            cpu: "1"                # Giới hạn cứng 
            memory: "1Gi"
          requests:
            cpu: "0.7"              # Yêu cầu linh hoạt 
            memory: "768Mi"
      volumes:
      - name: pgsql-data 
        persistentVolumeClaim:
          claimName: postgres-pvc-dev 

Tạo Service

Service cung cấp cổng mạng ổn định cho Pod, trừu tượng hóa nhiều Pod thành dịch vụ duy nhất để các ứng dụng khác truy cập:

[root@mast ~]# kubectl apply -f service.yaml -n postgres-dev 
service/postgres-service-dev created
[root@mast ~]# cat service.yaml 
apiVersion: v1 
kind: Service 
metadata:
  name: postgres-service-dev 
  namespace: postgres-dev 
spec:
  type: ClusterIP 
  selector:
    app: postgres-dev 
  ports:
  - name: postgres 
    port: 5432 
    targetPort: 5432 

Kiểm tra Pod

[root@mast ~]# kubectl get pods -n postgres-dev -o wide | grep -E "NAME|postgres"
NAME                                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
pgsql-deployment-dev-69475b468c-9w5sl   1/1     Running   0          41s   10.244.1.23   node1   <none>           <none>

Kết quả kiểm tra Pod và kết nối cơ sở dữ liệu sẽ tương tự như trong tài liệu gốc.

Triển khai đơn máy và cấu hình cụm

Khi cần triển khai cụm PostgreSQL, cần thêm ConfigMap chứa cấu hình:

# postgres-configmap.yaml  
apiVersion: v1 
kind: ConfigMap 
metadata:
  name: postgres-config 
  namespace: postgres-dev 
data:
  # Cấu hình master 
  postgresql-master.conf:  |
    wal_level = replica 
    max_wal_senders = 3 
    hot_standby = on 
 
  # Cấu hình slave 
  postgresql-replica.conf:  |
    hot_standby = on 
    primary_conninfo = 'host=pgsql-master user=repluser password=${REPL_PASSWORD}'
 
  # Tạo user sao chép 
  init-replication.sql:  |
    CREATE ROLE repluser WITH REPLICATION LOGIN PASSWORD '${REPL_PASSWORD}';

Phân biệt Pod PostgreSQL và Nginx

Pod PostgreSQL là dịch vụ có trạng thái, cần lưu trữ dữ liệu bền vững qua thể tích. Trong khi đó, Nginx thường chỉ cần sao lưu cấu hình và giao tiếp bên ngoài qua HTTPS.