1 前言

H2 Database是一个优秀的数据库,又小又方便,支持内存和文件形式,经常会在测试、POC(proof of concept)或开发环境用到它。在Springboot的许多应用中,也是内置了H2数据库,很常用。接下来我们来一步步把它推上k8s,让它坐上一个不一样的位置。

建议阅读下面文章以帮助理解:

用Helm部署Kubernetes应用,支持多环境部署与版本回滚

Kubernetes用Helm安装Ingress并踩一下使用的坑

2 本地jar包运行

2.1 下载和启动

下载官网jar包如下:

$ curl http://www.h2database.com/h2-2019-03-13.zip -o h2-2019-03-13.zip

解压:

$ unzip h2-2019-03-13.zip

启动H2数据库:

$ java -cp h2/bin/h2*.jar org.h2.tools.Server -ifNotExistsTCP server running at tcp://localhost:9092 (only local connections)PG server running at pg://localhost:5435 (only local connections)Web Console server running at http://localhost:8082 (others can connect)

如果需要修改配置,如端口号、数据存储目录,可以在启动时添加参数:

java -cp h2/bin/h2*.jar org.h2.tools.Server -ifNotExists   -web -webAllowOthers -webPort 8082   -tcp -tcpAllowOthers -tcpPort 9092   -baseDir ${DATA_DIR} ${H2_OPTIONS}

2.2 配置连接

成功启动后访问http://localhost:8082就能登陆控制台了。如下:




DB2的驱动包下载 db2驱动jar包_mysql57驱动jar包


Driver Class:org.h2.Driver,驱动类;

JDBC URL:jdbc:h2:mem:pkslow,使用内存数据库,数据库名为pkslow;

账号密码设置为admin/123456。

设置完成后,点击连接即可创建数据库。

如果我们把JDBC URL改为jdbc:h2:file:~/pkslow,就是以文件形式存在,这样能把数据持久化,所以我们采取这种方式。这里就会在~目录,即${HOME}目录生成文件pkslow.mv.db以保存数据。还有文件~/.h2.server.properties。

3 在Docker运行

3.1 创建镜像并启动

编写Dockerfile文件:

FROM adoptopenjdk/openjdk8-openj9:latestCOPY h2/ h2/ENV DATA_DIR /opt/h2-dataRUN mkdir -p ${DATA_DIR}EXPOSE 8082 9092ENTRYPOINT java -cp h2/bin/h2-1.4.199.jar org.h2.tools.Server -ifNotExists   -web -webAllowOthers   -tcp -tcpAllowOthers   -baseDir ${DATA_DIR} ${H2_OPTIONS}

这里把数据存储文件放在/opt/h2-data目录上,使用默认端口,所以只对外暴露8082/9092端口。

通过Dockerfile创建镜像:

$ docker build -t h2:1.4.199 .

启动Docker容器:

$ docker run -itd --name h2 -p 8082:8082 -p 9092:9092 h2:1.4.199

3.2 通过Web和TCP方式连接

3.2.1 Web界面连接

成功启动后,访问http://localhost:8082配置连接如下:


DB2的驱动包下载 db2驱动jar包_mysql8.0驱动jar包_02


进入容器,查看在/opt/h2-data目录生成了存储文件:

$ docker exec -it h2 /bin/bashroot@0121e369b933:/opt/h2-data# ltest.mv.db

3.2.2 TCP方式连接

通过IDEA配置连接H2时要注意路径,通过TCP方式,不用加baseDir,配置为jdbc:h2:tcp://localhost:9092/test。如果要加,应该配置为jdbc:h2:tcp://localhost:9092//opt/h2-data/test。


DB2的驱动包下载 db2驱动jar包_mysql5.7驱动jar包_03


4 部署在Kubernetes上运行

4.1 部署上Kubernetes看看

4.1.1 创建PersistentVolumeClaim

PersistentVolumeClaim,简称PVC,是Kubernetes用于存储的单元,为了可以使H2的数据持久化,在Pod死掉后重启数据不丢失,我们来创建对应的PVC:

apiVersion: v1kind: PersistentVolumeClaimmetadata:  name: h2-db  labels:    app: h2-db  annotations:    volume.alpha.kubernetes.io/storage-class: defaultspec:  accessModes:    - ReadWriteOnce  resources:    requests:      storage: 0.05Gi

这里空间只给0.05G,反正实验为主,不作其它用途。

4.1.2 创建Deployment

这里最关键的是要注意PVC的配置:

apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:  name: h2-db  labels:    app: h2-dbspec:  replicas: 1  selector:    matchLabels:      app: h2-db  template:    metadata:      labels:        app: h2-db    spec:      containers:      - image: h2:1.4.199        name: h2-db        ports:          - containerPort: 8082            name: h2-web          - containerPort: 9092            name: h2-tcp        volumeMounts:          - name: data            mountPath: /opt/h2-data      volumes:      - name: data        persistentVolumeClaim:          claimName: h2-db

mountPath对应的是之前在制作Docker镜像时指定的路径。

4.1.3 创建Service和Ingress

Service和Ingress对应的yaml文件如下:

apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: h2-db  labels:    app: h2-dbspec:  ports:    - port: 8082      name: web    - port: 9092      name: tcp  selector:    app: h2-db---apiVersion: extensions/v1beta1kind: Ingressmetadata:  name: h2-ingress  annotations:    kubernetes.io/ingress.class: nginxspec:  rules:    - http:        paths:          - path: /            backend:              serviceName: h2-db              servicePort: 8082      host: h2-web.localhost    - http:        paths:          - path: /            backend:              serviceName: h2-db              servicePort: 9092      host: h2-tcp.localhost

4.1.4 访问

Web方式简单,通过访问http://h2-web.localhost/配置连接即可。


DB2的驱动包下载 db2驱动jar包_mysql8.0驱动jar包_04


TCP方式就麻烦了,无论如何配置,死活连不上。具体原因接下来继续讨论。

4.2 让Ingress支持TCP

之前TCP连不上的原因是Ingress是不支持TCP路由转发的,虽然Ingress是基于Nginx,而Nginx又可以转发代理TCP/UDP。那就来探索一番吧。

4.2.1 修改nginx-ingress-controller

为了让它支持TCP/UDP,我们要修改Ingress-Controller,在它的配置文件增加参数:

- --tcp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/tcp-services- --udp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/udp-services

在下面内容中插入:

containers:- args:  - /nginx-ingress-controller  - --default-backend-service=default/pki-nginx-ingress-default-backend  - --election-id=ingress-controller-leader  - --ingress-class=nginx  - --configmap=default/pki-nginx-ingress-controller  - --tcp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/tcp-services  - --udp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/udp-services

4.2.2 添加tcp-services config

上面的Controller指定了tcp-services的ConfigMap,那我们就添加上:

kind: ConfigMapapiVersion: v1metadata:  name: tcp-services  namespace: defaultdata:  "9092": default/h2-db:9092

其中,"9092": default/h2-db:9092表示:: ::[PROXY]:[PROXY],我们这样配置相当于把Nginx的9092端口,指向H2的9092端口。

4.2.3 修改Ingress Service的端口

在只有http/https的基础上,增加H2配置:

spec:  externalTrafficPolicy: Cluster  ports:  - name: http    nodePort: 32231    port: 80    protocol: TCP    targetPort: http  - name: https    nodePort: 30370    port: 443    protocol: TCP    targetPort: https  - name: h2-tcp    nodePort: 30371    port: 9092    protocol: TCP    targetPort: 9092

4.2.4 连接使用

完成以上步骤后,就可以连接了,如下:


DB2的驱动包下载 db2驱动jar包_mysql57驱动jar包_05


配置后连接成功。

5 总结

至此,我们一步步从jar包到部署H2 Database上Kubernetes,希望大家能从整个过程学到一些知识吧。我们解决了之前安装Ingress不支持TCP的问题,但始终不是一个太好的方案。如果我们把连接数据库的应用都部署在Kubernetes上,那就没有必要把H2 TCP暴露出去了。


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