🥇 DBaaS लाई प्रतिस्थापन गर्न सक्ने Kubernetes प्रयोग गरेर हाइब्रिड क्लाउड कसरी बनाउने

मेरो नाम Petr Zaitsev हो, म सीईओ, संस्थापक हुँ पर्कोना र म तिमीलाई भन्न चाहन्छु:

हामी कसरी सेवाको रूपमा डाटाबेसमा खुला स्रोत समाधानहरूबाट आएका छौं;
क्लाउडमा डाटाबेसहरू डिप्लोय गर्नका लागि कुन दृष्टिकोणहरू अवस्थित छन्;
कसरी Kubernetes ले DBaaS लाई प्रतिस्थापन गर्न सक्छ, विक्रेता निर्भरता हटाउन र सेवाको रूपमा DBMS को सरलता कायम राख्दै।

लेख Mail.ru Cloud Solutions र Tarantool द्वारा @Databases Meetup मा एक रिपोर्ट को आधार मा तयार गरिएको थियो। यदि तपाइँ पढ्न चाहनुहुन्न भने, तपाइँ हेर्न सक्नुहुन्छ:

हामी कसरी क्लाउडमा सेवाको रूपमा खुला स्रोतबाट डाटाबेसमा आयौं

म ९० को दशकको अन्त्यदेखि खुला स्रोतमा काम गरिरहेको छु। बीस वर्ष पहिले, डाटाबेस जस्ता खुला स्रोत प्रयोग गर्न, त्यति सजिलो थिएन। यो स्रोत कोड डाउनलोड गर्न आवश्यक थियो, प्याच, यसलाई कम्पाइल र त्यसपछि मात्र प्रयोग।

खुला स्रोत त्यसपछि सरलीकरण को एक श्रृंखला को माध्यम बाट गयो:

Tar.gz र कम्पाइल गर्न आवश्यक स्रोतहरू स्थापना गर्नुहोस्;
.deb र .rpm जस्ता निर्भरता भएका प्याकेजहरू, जहाँ तपाईंले प्याकेजहरूको सेट मात्र स्थापना गर्न आवश्यक हुन्छ;
APT र YUM जस्ता प्याकेज भण्डारहरू, जसको स्थापना स्वचालित हुन्छ;
समाधानहरू जस्तै डकर र स्न्याप, जसले तपाईंलाई बाह्य निर्भरता बिना स्थापनाद्वारा प्याकेजहरू प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ।

नतिजाको रूपमा, यो खुला स्रोत सफ्टवेयर प्रयोग गर्न सजिलो हुन्छ र त्यस्ता अनुप्रयोगहरू विकास गर्न प्रवेशको अवरोधलाई पनि कम गर्दछ।

एकै समयमा, 20 वर्ष पहिलेको अवस्थाको विपरीत, जब सबैजना एक सभा विशेषज्ञ थिए, अब अधिकांश विकासकर्ताहरूले स्रोतबाट प्रयोग गर्ने उपकरणहरू निर्माण गर्न सक्दैनन्।

वास्तवमा, यो खराब छैन, किनभने:

हामी अधिक जटिल तर अधिक प्रयोगकर्ता-अनुकूल सफ्टवेयर प्रयोग गर्न सक्छौं। उदाहरण को लागी, एक ब्राउजर प्रयोग गर्न को लागी सुविधाजनक छ, तर यसले धेरै खुला स्रोत कम्पोनेन्टहरू समावेश गर्दछ र स्क्र्याचबाट निर्माण गर्न असुविधाजनक छ।
धेरै मानिसहरू खुला स्रोत र अन्य सफ्टवेयरको विकासकर्ता बन्न सक्छन्, अधिक सफ्टवेयर व्यवसायहरू द्वारा प्रयोग गरिन्छ, र यसको आवश्यकता बढी छ।

नकारात्मक पक्ष यो हो कि सरलीकरणको अर्को चरण क्लाउड समाधानहरूको प्रयोगसँग सम्बन्धित छ, र यसले एक निश्चित विक्रेता लक-इनमा पुर्‍याउँछ, त्यो हो, एक आपूर्तिकर्तालाई बाध्य पार्ने। हामी सरल समाधानहरू प्रयोग गर्छौं र प्रदायकहरूले खुला स्रोत कम्पोनेन्टहरू प्रयोग गर्छौं, तर वास्तवमा तिनीहरू ठूला क्लाउडहरू मध्ये एउटामा टाँसिएका छन्। त्यो हो, खुला स्रोत (र यससँग मिल्दो सफ्टवेयर) डिप्लोय गर्ने सबैभन्दा सजिलो र छिटो तरिका क्लाउडमा छ, स्वामित्व API प्रयोग गरेर।

जब क्लाउडमा डाटाबेसको कुरा आउँछ, त्यहाँ दुईवटा दृष्टिकोणहरू छन्:

नियमित डाटा सेन्टरमा जस्तै डाटाबेस पूर्वाधार जम्मा गर्नुहोस्। त्यो हो, मानक निर्माण ब्लकहरू लिनुहोस्: गणना, भण्डारण, र यस्तै, लिनक्स र तिनीहरूमा डाटाबेस स्थापना गर्नुहोस्, र तिनीहरूलाई कन्फिगर गर्नुहोस्।
सेवाको रूपमा डाटाबेस प्रयोग गर्नुहोस्, जहाँ प्रदायकले क्लाउड भित्र रेडिमेड डाटाबेस प्रदान गर्दछ।

DBaaS अहिले द्रुत रूपमा बढ्दो बजार हो किनभने यसले विकासकर्ताहरूलाई डाटाबेसहरूसँग सीधै काम गर्न र दिनचर्या कार्यलाई न्यूनीकरण गर्न अनुमति दिन्छ। प्रदायकले उच्च उपलब्धता र सजिलो स्केलिंग, डाटाबेस प्याचिङ, ब्याकअप, र कार्यसम्पादन ट्युनिङ सुनिश्चित गर्न काम गर्छ।

खुला स्रोतमा आधारित सेवाको रूपमा दुई प्रकारका डाटाबेस र कुबेरनेटको रूपमा वैकल्पिक

खुला डाटाबेसहरूको लागि सेवाको रूपमा दुई प्रकारका डाटाबेसहरू छन्:

सजिलो तैनाती र व्यवस्थापनको लागि प्रशासन ब्याकइन्डमा प्याकेज गरिएको एक मानक खुला स्रोत उत्पादन।
विभिन्न एड-अनहरूको साथ एक उन्नत व्यावसायिक समाधान, खुला स्रोतसँग उपयुक्त।

दुबै विकल्पहरूले क्लाउडहरू बीचको माइग्रेसनको सम्भावना कम गर्दछ र डाटा र अनुप्रयोगहरूको पोर्टेबिलिटी कम गर्दछ। उदाहरणका लागि, विभिन्न प्रकारका क्लाउडहरूले अनिवार्य रूपमा एउटै मानक MySQL समर्थन गर्ने तथ्यको बावजुद, तिनीहरू बीच महत्त्वपूर्ण भिन्नताहरू छन्: सञ्चालन, कार्यसम्पादन, ब्याकअप, र यस्तै। एक क्लाउडबाट अर्कोमा माइग्रेट गर्नु चुनौतीपूर्ण हुन सक्छ, विशेष गरी जटिल अनुप्रयोगहरूको लागि।

र यहाँ प्रश्न उठ्छ - के यो सेवाको रूपमा डाटाबेसको सुविधा प्राप्त गर्न सम्भव छ, तर एक साधारण खुला स्रोत समाधानको रूपमा?

नराम्रो खबर यो हो कि, दुर्भाग्यवश, बजारमा त्यस्ता कुनै समाधानहरू छैनन्। सुसमाचार यो हो कि त्यहाँ Kubernetes छ, जसले तपाईंलाई त्यस्ता समाधानहरू लागू गर्न अनुमति दिन्छ।

Kubernetes क्लाउड वा डाटा सेन्टरको लागि एउटा अपरेटिङ सिस्टम हो जसले तपाईंलाई एउटै होस्टमा नभई क्लस्टरमा धेरै सर्भरहरूमा एप्लिकेसन डिप्लोय र व्यवस्थापन गर्न अनुमति दिन्छ।

अब Kubernetes यस्तो सफ्टवेयर को श्रेणी मा नेता हो। त्यस्ता समस्याहरूको लागि धेरै फरक समाधानहरू थिए, तर यो मानक भयो। धेरै कम्पनीहरू जो वैकल्पिक समाधानहरूमा ध्यान केन्द्रित गर्थे अब Kubernetes समर्थन गर्न आफ्नो उत्पादनहरू अनुकूलन गर्न ध्यान केन्द्रित गर्दै छन्।

थप रूपमा, Kubernetes एक विश्वव्यापी समाधान हो जुन धेरै विक्रेताहरूको निजी, सार्वजनिक र हाइब्रिड क्लाउडहरूमा समर्थित छ, उदाहरणका लागि: AWS, Google Cloud, Microsoft Azure, Mail.ru क्लाउड समाधान.

कसरी Kubernetes डेटाबेस संग काम गर्दछ

Kubernetes मूल रूपमा स्टेटलेस अनुप्रयोगहरूका लागि डिजाइन गरिएको थियो जसले डाटालाई प्रशोधन गर्दछ तर कुनै पनि चीज भण्डार गर्दैन, जस्तै माइक्रोसर्विसेस वा वेब अनुप्रयोगहरू। डाटाबेसहरू स्पेक्ट्रमको अर्को छेउमा छन्, त्यो हो, तिनीहरू स्टेटफुल अनुप्रयोगहरू हुन्। र Kubernetes मौलिक रूपमा त्यस्ता अनुप्रयोगहरूको लागि उद्देश्य थिएन।

जे होस्, त्यहाँ सुविधाहरू छन् जुन हालै Kubernetes मा देखा परेका छन् जसले डाटाबेस र अन्य स्टेटफुल अनुप्रयोगहरूको प्रयोगलाई अनुमति दिन्छ:

स्टेटफुलसेट अवधारणा पोडको काम रोक्न र ग्रेसफुल शटडाउन (एप्लिकेशनको अनुमानित शटडाउन) कार्यान्वयन गर्ने बारे घटनाहरू प्रशोधन गर्नका लागि आदिमहरूको एक सम्पूर्ण श्रृंखला हो।
पर्सिस्टेन्ट भोल्युमहरू डेटा स्टोरहरू हुन् जुन पोडहरू, कुबर्नेट्स व्यवस्थापन वस्तुहरूसँग सम्बन्धित छन्।
अपरेटर फ्रेमवर्क - त्यो हो, धेरै नोडहरूमा वितरित डाटाबेसहरू र अन्य स्टेटफुल अनुप्रयोगहरू प्रबन्ध गर्नका लागि कम्पोनेन्टहरू सिर्जना गर्ने क्षमता।

पहिले नै सार्वजनिक क्लाउडहरूमा सेवाको रूपमा ठूला डाटाबेसहरू छन्, जसको ब्याकइन्ड कुबर्नेट्स हो, उदाहरणका लागि: CockroachCloud, InfluxDB, PlanetScale। त्यो हो, Kubernetes मा डाटाबेस सैद्धान्तिक रूपमा सम्भव मात्र होइन, तर व्यवहारमा काम गर्ने कुरा पनि हो।

Percona सँग Kubernetes को लागि दुई खुला स्रोत समाधानहरू छन्:

MongoDB को लागि Percona सर्भर को लागि Kubernetes अपरेटर।
XtraDB CLUSTER को लागि Kubernetes अपरेटर MySQL सँग मिल्दो र उच्च उपलब्धता र स्थिरता प्रदान गर्ने सेवा हो। यदि उच्च उपलब्धता आवश्यक छैन भने तपाईले एकल नोड पनि प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ, उदाहरणका लागि dev डाटाबेसको लागि।

Kubernetes प्रयोगकर्ताहरूलाई दुई समूहमा विभाजन गर्न सकिन्छ। केही व्यक्तिहरूले कुबेरनेट अपरेटरहरू सीधै प्रयोग गर्छन् - यी मुख्य रूपमा उन्नत प्रयोगकर्ताहरू हुन् जसलाई प्रविधिले कसरी काम गर्छ भन्ने राम्रोसँग बुझ्दछ। अरूले यसलाई ब्याकएन्डमा चलाउँछन् - त्यस्ता प्रयोगकर्ताहरू सेवाको रूपमा डाटाबेस जस्ता कुरामा रुचि राख्छन्, तिनीहरू कुबर्नेट्सको सूक्ष्मताहरूमा जान चाहँदैनन्। प्रयोगकर्ताहरूको दोस्रो समूहको लागि, हामीसँग अर्को खुला स्रोत समाधान छ - Percona DBaaS CLI उपकरण। यो प्रविधिको गहिरो बुझाइ बिना Kubernetes मा आधारित खुला स्रोत DBaaS प्राप्त गर्न चाहनेहरूका लागि प्रयोगात्मक समाधान हो।

Google Kubernetes इन्जिनमा Percona को DBaaS कसरी चलाउने

Google Kubernetes इन्जिन, मेरो विचारमा, Kubernetes प्रविधिको सबैभन्दा कार्यात्मक कार्यान्वयन मध्ये एक हो। यो संसारका धेरै क्षेत्रहरूमा उपलब्ध छ र एक सरल र सुविधाजनक कमाण्ड लाइन उपकरण (SDK) छ, जसले तपाईंलाई म्यानुअल रूपमा प्लेटफर्म व्यवस्थापन गर्नुको सट्टा स्क्रिप्टहरू सिर्जना गर्न अनुमति दिन्छ।

हाम्रो DBaaS काम गर्नको लागि, हामीलाई निम्न अवयवहरू चाहिन्छ:

कुबेक्टल।
गुगल क्लाउड SDK।
Percona DBaaS CLI।

kubectl स्थापना गर्नुहोस्

हामी तपाईंको अपरेटिङ सिस्टमको लागि प्याकेज स्थापना गर्छौं, हामी उबुन्टुको उदाहरण हेर्नेछौं। थप विवरण यहाँ.

sudo apt-get update && sudo apt-get install -y apt-transport-https gnupg2
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubectl

Google Cloud SDK स्थापना गर्दै

हामी सफ्टवेयर प्याकेज त्यहि तरिकामा स्थापना गर्छौं। थप विवरण यहाँ.

# Add the Cloud SDK distribution URI as a package source
echo "deb [signed-by=/usr/share/keyrings/cloud.google.gpg] 
http://packages.cloud.google.com/apt cloud-sdk main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/google-cloud-sdk.list

# Import the Google Cloud Platform public key
curl https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key --keyring /usr/share/keyrings/cloud.google.gpg add -

# Update the package list and install the Cloud SDK
sudo apt-get update && sudo apt-get install google-cloud-sdk

Percona DBaaS CLI स्थापना गर्दै

Percona भण्डारबाट स्थापना गर्नुहोस्। Percona DBaaS CLI उपकरण अझै पनि एक प्रयोगात्मक उत्पादन हो, त्यसैले यो प्रयोगात्मक भण्डारमा अवस्थित छ, जुन तपाईले पहिले नै पर्कोना रिपोजिटरीहरू स्थापना गर्नुभएको छ भने पनि छुट्टै सक्षम हुनुपर्छ।

थप पढ्नुहोस् यहाँ.

स्थापना एल्गोरिथ्म:

Percona-रिलीज उपकरण प्रयोग गरेर Percona भण्डारहरू सेटअप गर्नुहोस्। पहिले तपाईंले पर्कोनाबाट आधिकारिक पर्कोना-रिलीज प्याकेज डाउनलोड र स्थापना गर्न आवश्यक छ:
```
wget https://repo.percona.com/apt/percona-release_latest.generic_all.deb
sudo dpkg -i percona-release_latest.generic_all.deb
```
निम्नानुसार प्रयोगात्मक उपकरण भण्डार घटक सक्षम गर्नुहोस्:
```
sudo percona-release enable tools experimental
```
percona-dbaas-cli प्याकेज स्थापना गर्नुहोस्:
```
sudo apt-get update
sudo apt-get install percona-dbaas-cli
```

अवयवहरूको सञ्चालन सेटअप गर्दै

सेटिङहरूको बारेमा थप यहाँ.

पहिले तपाईंले आफ्नो Google खातामा लग इन गर्न आवश्यक छ। यसबाहेक, गुगल क्लाउडले एक प्रयोगकर्तालाई धेरै स्वतन्त्र परियोजनाहरू राख्न अनुमति दिन्छ, त्यसैले तपाईंले यस परियोजनाको लागि कोड प्रयोग गरेर काम गर्ने परियोजना निर्दिष्ट गर्न आवश्यक छ:

gcloud auth login
gcloud config set project hidden-brace-236921

अर्को, हामी क्लस्टर बनाउँछौं। डेमोको लागि, मैले केवल तीन नोडहरूको Kubernetes क्लस्टर सिर्जना गरें - यो उच्च उपलब्धताको लागि आवश्यक न्यूनतम हो:

gcloud container clusters create --zone us-central1-a your-cluster-name --cluster-version 1.15 --num-nodes=3

निम्न kubectl आदेशले हाम्रो वर्तमान प्रयोगकर्तालाई वांछित विशेषाधिकार दिन्छ:

kubectl create clusterrolebinding cluster-admin-binding-$USER 
--clusterrole=cluster-admin --user=$(gcloud config get-value core/account)

त्यसपछि हामी एउटा नेमस्पेस सिर्जना गर्छौं र यसलाई सक्रिय बनाउँछौं। नेमस्पेस, मोटे रूपमा बोल्ने, परियोजना वा वातावरण जस्तै हो, तर पहिले नै Kubernetes क्लस्टर भित्र छ। यो गुगल क्लाउड परियोजनाहरूबाट स्वतन्त्र छ:

kubectl create namespace my-namespace
kubectl config set-context --current --namespace=my-namespace

क्लस्टर सुरु गर्दै

एकचोटि हामीले यी केही चरणहरू पार गरिसकेपछि, हामी यो साधारण आदेशको साथ तीन-नोड क्लस्टर सुरु गर्न सक्छौं:

# percona-dbaas mysql create-db example
Starting ......................................... [done]
Database started successfully, connection details are below:
Provider:          k8s
Engine:            pxc
Resource Name:     example
Resource Endpoint: example-proxysql.my-namespace.pxc.svc.local
Port:              3306
User:              root
Pass:              Nt9YZquajW7nfVXTTrP
Status:            ready

क्लस्टरमा कसरी जडान गर्ने

पूर्वनिर्धारित रूपमा, यो Kubernetes भित्र मात्र उपलब्ध छ। त्यो हो, यो यो सर्भरबाट पहुँचयोग्य छैन जहाँबाट तपाईंले "सिर्जना गर्नुहोस्" आदेश चलाउनुभयो। यसलाई उपलब्ध गराउनको लागि, उदाहरणका लागि, क्लाइन्टसँग परीक्षणको लागि, तपाईंले पोर्ट म्यापिङ मार्फत पोर्ट फर्वार्ड गर्न आवश्यक छ:

kubectl port-forward svc/example-proxysql 3306:3306 $

त्यसपछि हामी तपाइँको MySQL क्लाइन्ट जडान गर्छौं:

mysql -h 127.0.0.1 -P 3306 -uroot -pNt9YZquajW7nfVXTTrP

उन्नत क्लस्टर व्यवस्थापन आदेशहरू

सार्वजनिक IP मा डाटाबेस

यदि तपाइँ क्लस्टर उपलब्धताको लागि थप स्थायी समाधान चाहनुहुन्छ भने, तपाइँ बाह्य आईपी ठेगाना प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ। यस अवस्थामा, डाटाबेस जहाँबाट पनि पहुँचयोग्य हुनेछ। यो कम सुरक्षित छ, तर अक्सर अधिक सुविधाजनक। बाह्य IP को लागी हामी निम्न आदेश प्रयोग गर्छौं:

# percona-dbaas mysql create-db exposed 
--options="proxysql.serviceType=LoadBalancer"
Starting ......................................... [done]
Database started successfully, connection details are below:
Provider:          k8s
Engine:            pxc
Resource Name:     exposed
Resource Endpoint: 104.154.133.197
Port:              3306
User:              root
Pass:              k0QVxTr8EVfgyCLYse
Status:            ready

To access database please run the following command:
mysql -h 104.154.133.197 -P 3306 -uroot -pk0QVxTr8EVfgyCLYse

स्पष्ट रूपमा पासवर्ड सेट गर्नुहोस्

प्रणालीले अनियमित रूपमा पासवर्ड उत्पन्न गर्नुको सट्टा, तपाइँ स्पष्ट रूपमा पासवर्ड सेट गर्न सक्नुहुन्छ:

# percona-dbaas mysql create-db withpw --password=mypassword
Starting ......................................... [done]
Database started successfully, connection details are below:
Provider:          k8s
Engine:            pxc
Resource Name:     withpw
Resource Endpoint: withpw-proxysql.my-namespace.pxc.svc.local
Port:              3306
User:              root
Pass:              mypassword
Status:            ready

म मानव पढ्न योग्य ढाँचामा स्क्रिप्टहरूको आउटपुट देखाउँदै छु, तर JSON ढाँचा पनि समर्थित छ।

उच्च उपलब्धता बन्द गर्दै

निम्न आदेशको साथ तपाईले एकल नोड डिप्लोय गर्न उच्च उपलब्धता असक्षम गर्न सक्नुहुन्छ:

# percona-dbaas mysql create-db singlenode 
--options="proxysql.enabled=false, allowUnsafeConfigurations=true,pxc.size=1"
Starting ......................................... [done]
Database started successfully, connection details are below:
Provider:          k8s
Engine:            pxc
Resource Name:     singlenode
Resource Endpoint: singlenode-pxc.my-namespace.pxc.svc.local
Port:              3306
User:              root
Pass:              22VqFD96mvRnmPMGg
Status:            ready

यो MySQL लाई छिटो र सजिलै संग चलाउनको लागि परीक्षण कार्यहरूको लागि एक समाधान हो, यसलाई परीक्षण गर्नुहोस्, र त्यसपछि यसलाई बन्द गर्नुहोस् वा विकासको लागि प्रयोग गर्नुहोस्।

Percona DBaaS CLI उपकरणले तपाईंलाई Kubernetes मा DBaaS-जस्तो समाधान प्राप्त गर्न मद्दत गर्छ। एकै समयमा, हामी यसको कार्यक्षमता र उपयोगितामा काम जारी राख्छौं।

यो रिपोर्ट पहिलो पटक प्रस्तुत गरिएको थियो @Databases Meetup Mail.ru क्लाउड समाधान र Tarantool द्वारा। हेर видео अन्य प्रदर्शनहरू र टेलिग्राममा घटना घोषणाहरूको सदस्यता लिनुहोस् Mail.ru Group मा Kubernetes को वरिपरि.

यस विषयमा अरू के पढ्ने:

स्रोत: www.habr.com

DBaaS प्रतिस्थापन गर्न सक्ने Kubernetes प्रयोग गरेर हाइब्रिड क्लाउड कसरी बनाउने