2. Kubernetes 核心概念回顾：Pod、Deployment、StatefulSet、Service、ConfigMap、Secret

在深入数据库迁移场景之前，必须牢固掌握 Kubernetes 的六大核心原语。这些原语构成了数据库工作负载在容器平台上运行、暴露、配置与持久化的基础。以下逐一回顾其定义、职责与在数据库迁移中的典型角色。

2.1 Pod：最小的调度与运行单元

Pod 是 Kubernetes 中可创建和部署的最小计算单元。一个 Pod 封装一个或多个容器（通常为一个主容器加若干 Sidecar 辅助容器），共享网络栈、存储卷和生命周期。

• 数据库场景：每个数据库实例（如 MySQL、PostgreSQL、MongoDB）通常运行在独立的 Pod 中，以保证资源隔离与故障边界。
• 迁移角色：迁移工具（如 pg_dump、mydumper）也以 Job 或临时 Pod 形式运行，完成数据导出/导入任务。
• 关键属性：Pod IP 是动态的，不能直接作为稳定访问端点。

2.2 Deployment：无状态工作负载的声明式管理

Deployment 负责管理无状态应用的副本集（ReplicaSet），提供滚动更新、回滚、扩缩容能力。它不保证 Pod 的唯一标识和存储持久性。

2.3 StatefulSet：有状态工作负载的基石

StatefulSet 专为有状态应用设计，为每个 Pod 提供稳定的网络标识（ordinal 索引）和独立的持久化存储。Pod 的创建、删除、扩缩容严格按序执行。

• 稳定网络标识：Pod 名称格式为 <statefulset-name>-<ordinal>，如 mysql-0、mysql-1。DNS 记录 mysql-0.mysql-headless.namespace.svc.cluster.local 可被直接解析。
• 独立持久卷：通过 volumeClaimTemplates 自动为每个 Pod 创建独立的 PVC，Pod 重建后仍挂载同一卷。
• 有序操作：缩容时从最大 ordinal 开始删除；更新时按逆序逐个进行。

2.4 Service：稳定的网络访问抽象

Service 为一组 Pod 提供稳定的虚拟 IP（ClusterIP）和 DNS 名称，实现负载均衡与服务发现。对于数据库迁移，Service 是客户端访问数据库实例的唯一入口。

2.5 ConfigMap 与 Secret：配置与敏感信息管理

ConfigMap 用于存储非敏感配置数据（如数据库连接池大小、日志级别），Secret 用于存储敏感信息（如密码、TLS 证书、API 密钥）。两者都可以通过环境变量或卷挂载方式注入到 Pod 中。

• ConfigMap 示例：存储 max_connections、shared_buffers 等数据库参数。
• Secret 示例：存储 MYSQL_ROOT_PASSWORD、PGPASSWORD、TLS 证书。
• 迁移场景：源端数据库连接串、目标端认证凭据、迁移工具配置参数均通过 ConfigMap/Secret 注入，避免硬编码。

# ConfigMap 示例：MySQL 迁移配置
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: mysql-migration-config
data:
  max_connections: "500"
  innodb_buffer_pool_size: "2G"
  migration_batch_size: "10000"
---
# Secret 示例：数据库凭据
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: db-credentials
type: Opaque
stringData:
  source_dsn: "user:pass@tcp(source-host:3306)/dbname"
  target_dsn: "user:pass@tcp(target-host:3306)/dbname"

2.6 六大原语在数据库迁移中的协作关系

一次典型的 Kubernetes 数据库迁移流程中，上述原语按以下方式协作：

1. StatefulSet 部署源端和目标端数据库实例，保证持久化存储与稳定标识。
2. Headless Service 暴露数据库 Pod，客户端通过 DNS 直连主节点。
3. ConfigMap 存储迁移参数（批量大小、超时时间、并发线程数）。
4. Secret 存储源端/目标端数据库连接凭据与 TLS 证书。
5. Job 或临时 Pod（基于 Pod 模板）运行迁移工具，通过 Service DNS 连接数据库。
6. Deployment 可选地运行迁移监控面板或数据校验服务，无状态且可水平扩展。