Gambaran Umum Operator Kubernetes Cluster Percona XtraDB

Di atas adalah penyederhanaan super manajemen rahasia, di mana kami mengatur semua kata sandi menjadi sama untuk semua pengguna. Dalam produksi, harap gunakan kata sandi yang lebih kompleks dan tentukan kata sandi yang berbeda untuk setiap pengguna.

Sekarang, kita dapat mendorong konfigurasi rahasia ke Kubernetes:

$ kubectl apply -f deploy/secrets.yaml 

Sebelum kita bergerak maju untuk men-deploy Percona XtraDB Cluster, kita perlu meninjau kembali definisi deployment default di dalam deploy/cr.yaml untuk cluster. Ada banyak objek Kubernetes yang didefinisikan di sini, tetapi kebanyakan dari mereka dikomentari. Untuk beban kerja kami, kami akan melakukan modifikasi seperti di bawah ini:

$ cat deploy/cr.yaml
apiVersion: pxc.percona.com/v1-6-0
kind: PerconaXtraDBCluster
metadata:
  name: cluster1
  finalizers:
    - delete-pxc-pods-in-order
spec:
  crVersion: 1.6.0
  secretsName: my-cluster-secrets
  vaultSecretName: keyring-secret-vault
  sslSecretName: my-cluster-ssl
  sslInternalSecretName: my-cluster-ssl-internal
  allowUnsafeConfigurations: false
  updateStrategy: SmartUpdate
  upgradeOptions:
    versionServiceEndpoint: https://check.percona.com
    apply: recommended
    schedule: "0 4 * * *"
  pxc:
    size: 3
    image: percona/percona-xtradb-cluster:8.0.20-11.1
    configuration: |
      [client]
      default-character-set=utf8

      [mysql]
      default-character-set=utf8

      [mysqld]
      collation-server = utf8_unicode_ci
      character-set-server = utf8
      default_authentication_plugin = mysql_native_password
    resources:
      requests:
        memory: 1G
    affinity:
      antiAffinityTopologyKey: "kubernetes.io/hostname"
    podDisruptionBudget:
      maxUnavailable: 1
    volumeSpec:
      persistentVolumeClaim:
        resources:
          requests:
            storage: 6Gi
    gracePeriod: 600
  haproxy:
    enabled: true
    size: 3
    image: percona/percona-xtradb-cluster-operator:1.6.0-haproxy
    resources:
      requests:
        memory: 1G
    affinity:
      antiAffinityTopologyKey: "kubernetes.io/hostname"
    podDisruptionBudget:
      maxUnavailable: 1
    gracePeriod: 30
  backup:
    image: percona/percona-xtradb-cluster-operator:1.6.0-pxc8.0-backup
    storages:
      fs-pvc:
        type: filesystem
        volume:
          persistentVolumeClaim:
            accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
            resources:
              requests:
                storage: 6Gi
    schedule:
      - name: "daily-backup"
        schedule: "0 0 * * *"
        keep: 5
        storageName: fs-pvc 

Kami telah membuat beberapa modifikasi pada cr.yaml yang disediakan untuk membuatnya bekerja dengan aplikasi kami, seperti yang ditunjukkan di atas. Pertama-tama, kita harus mengomentari (atau menghapus) semua baris terkait CPU, misalnya [*].resources.requests.cpu:600m, untuk memastikan Kubernetes dapat menjadwalkan pembuatan pod dengan benar pada node dengan CPU terbatas. Kemudian kita perlu menambahkan beberapa opsi kompatibilitas untuk Percona XtraDB Cluster 8.0 yang berbasis MySQL 8.0, untuk bekerja dengan lancar dengan aplikasi WordPress kita yang akan kita gunakan nanti, seperti yang ditunjukkan dalam kutipan berikut:

   configuration: |
      [client]
      default-character-set=utf8

      [mysql]
      default-character-set=utf8

      [mysqld]
      collation-server = utf8_unicode_ci
      character-set-server = utf8
      default_authentication_plugin = mysql_native_password 

Di atas akan cocok dengan set karakter default server MySQL dengan driver MySQLi PHP di wadah WordPress kami. Bagian selanjutnya adalah penerapan HAProxy yang disetel ke "enabled:true". Ada juga bagian ProxySQL dengan "enabled:false" - biasanya orang akan memilih salah satu dari proxy terbalik untuk setiap cluster. Bagian terakhir adalah konfigurasi pencadangan, di mana kami ingin membuat pencadangan harian yang dijadwalkan pada pukul 12:00 setiap hari dan menyimpan 5 pencadangan terakhir itu.

Kami sekarang dapat mulai menerapkan Cluster Percona XtraDB 3-node kami:

$ kubectl apply -f deploy/cr.yaml 

Proses pembuatannya akan memakan waktu. Operator akan men-deploy pod Percona XtraDB Cluster sebagai Stateful Set, yang berarti satu pembuatan pod pada satu waktu dan setiap Pod di StatefulSet akan diberikan ordinal integer, dari 0 hingga N-1, yang unik di atas set. Proses selesai ketika operator dan Pod telah mencapai status Running:

$ kubectl get pods
NAME                                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
cluster1-haproxy-0                                 2/2     Running   0          71m
cluster1-haproxy-1                                 2/2     Running   0          70m
cluster1-haproxy-2                                 2/2     Running   0          70m
cluster1-pxc-0                                     1/1     Running   0          71m
cluster1-pxc-1                                     1/1     Running   0          70m
cluster1-pxc-2                                     1/1     Running   0          69m
percona-xtradb-cluster-operator-79d786dcfb-6clld   1/1     Running   0          121m 

Karena operator ini adalah sumber daya khusus, kita dapat memanipulasi sumber daya perconaxtradbcluster seperti sumber daya Kubernetes standar:

$ kubectl get perconaxtradbcluster
NAME       ENDPOINT               STATUS   PXC   PROXYSQL   HAPROXY   AGE
cluster1   cluster1-haproxy.pxc   ready    3                3         27h 

Anda juga dapat menggunakan nama sumber daya yang lebih pendek, "pxc", dan coba dengan perintah berikut:

$ kubectl describe pxc
$ kubectl edit pxc 

Saat melihat kumpulan beban kerja, kita dapat mengetahui bahwa operator telah membuat dua StatefulSets:

$ kubectl get statefulsets -o wide
NAME               READY   AGE   CONTAINERS          IMAGES
cluster1-haproxy   3/3     26h   haproxy,pxc-monit   percona/percona-xtradb-cluster-operator:1.6.0-haproxy,percona/percona-xtradb-cluster-operator:1.6.0-haproxy
cluster1-pxc       3/3     26h   pxc                 percona/percona-xtradb-cluster:8.0.20-11.2 

Operator juga akan membuat layanan terkait yang akan memuat koneksi seimbang ke masing-masing pod:

$ kubectl get service
NAME                        TYPE           CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP     PORT(S)                       AGE
cluster1-haproxy            ClusterIP      10.40.9.177    <none>          3306/TCP,3309/TCP,33062/TCP   3h27m
cluster1-haproxy-replicas   ClusterIP      10.40.0.236    <none>          3306/TCP                      3h27m
cluster1-pxc                ClusterIP      None           <none>          3306/TCP,33062/TCP            3h27m
cluster1-pxc-unready        ClusterIP      None           <none>          3306/TCP,33062/TCP            3h27m 

Output di atas menunjukkan bahwa operator telah membuat 4 layanan:

• cluster1-haproxy - Layanan untuk master tunggal MySQL (3306), protokol Proksi (3309) dan Admin MySQL (33062) yang seimbang beban - Port administratif baru yang diperkenalkan di MySQL 8.0.14 dan yang lebih baru. Ini adalah nama layanan atau alamat IP cluster yang perlu disambungkan oleh aplikasi untuk memiliki koneksi master tunggal ke cluster Galera.
• cluster1-haproxy-replicas - Layanan untuk multi-master MySQL dengan beban seimbang (3306). Ini adalah nama layanan atau alamat IP cluster yang perlu disambungkan oleh aplikasi agar memiliki koneksi multi-master ke cluster Galera dengan algoritme penyeimbangan round-robin.
• cluster1-pxc - Layanan untuk pod PXC dengan beban seimbang, melewati HAProxy. Dengan menghubungkan langsung ke layanan ini, Kubernetes akan merutekan koneksi secara round-robin ke semua pod PXC, mirip dengan yang disediakan cluster-haproxy-replicase. Layanan tidak memiliki alamat IP publik yang ditetapkan dan tidak tersedia di luar cluster.
• cluster1-pxc-unready - Layanan 'belum siap' diperlukan untuk penemuan alamat Pod selama startup aplikasi terlepas dari status Pod. Pod Proxysql dan pxc harus saling mengetahui sebelum database beroperasi penuh. Layanan yang belum siap tidak memiliki alamat IP publik yang ditetapkan dan tidak tersedia di luar cluster.

Untuk terhubung melalui klien MySQL, cukup jalankan perintah berikut:

$ kubectl run -i --rm --tty percona-client --image=percona:8.0 --restart=Never -- bash -il 

Ini akan membuat Pod sementara dan segera memasuki lingkungan container. Kemudian, jalankan perintah klien mysql standar dengan kredensial yang tepat:

bash-4.2$ mysql -uroot -pmypassword -h cluster1-haproxy -P3306 -e 'SELECT @@hostname'
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
+----------------+
| @@hostname     |
+----------------+
| cluster1-pxc-0 |
+----------------+ 

Saat kita melihat penempatan Pod, semua Pod Cluster Percona XtraDB berada di host Kubernetes yang berbeda:

$ kubectl get pods -o wide --selector=app.kubernetes.io/component=pxc
NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE                                            NOMINATED NODE   READINESS GATES
cluster1-pxc-0   1/1     Running   0          67m   10.36.2.5    gke-my-k8s-cluster-default-pool-b80902cd-gp09   <none>           <none>
cluster1-pxc-1   1/1     Running   0          66m   10.36.1.10   gke-my-k8s-cluster-default-pool-b80902cd-rdv8   <none>           <none>
cluster1-pxc-2   1/1     Running   0          65m   10.36.0.11   gke-my-k8s-cluster-default-pool-b80902cd-jdc3   <none>           <none> 

Ini pasti akan meningkatkan ketersediaan layanan, jika salah satu host Kubernetes mati.

Untuk menskalakan hingga 5 pod, kita perlu menyiapkan 2 node Kubernetes baru sebelumnya untuk mengikuti konfigurasi afinitas pod (default ke affinity.antiAffinityTopologyKey.topologyKey="kubernetes.io/hostname"). Kemudian, jalankan perintah patch berikut untuk menskalakan Percona XtraDB Cluster menjadi 5 node:

$ kubectl patch pxc cluster1 \
--type='json' -p='[{"op": "replace", "path": "/spec/pxc/size", "value": 5 }]' 

Pantau pembuatan pod dengan menggunakan perintah kubectl get pods:

$ kubectl get pods -o wide
NAME               READY   STATUS      RESTARTS   AGE   IP           NODE                                            NOMINATED NODE   READINESS GATES
cluster1-pxc-0     1/1     Running     0          27h   10.36.2.5    gke-my-k8s-cluster-default-pool-b80902cd-gp09   <none>           <none>
cluster1-pxc-1     1/1     Running     0          27h   10.36.1.10   gke-my-k8s-cluster-default-pool-b80902cd-rdv8   <none>           <none>
cluster1-pxc-2     1/1     Running     0          27h   10.36.0.11   gke-my-k8s-cluster-default-pool-b80902cd-jdc3   <none>           <none>
cluster1-pxc-3     1/1     Running     0          30m   10.36.7.2    gke-my-k8s-cluster-pool-1-ab14a45e-h1pf         <none>           <none>
cluster1-pxc-4     1/1     Running     0          13m   10.36.5.3    gke-my-k8s-cluster-pool-1-ab14a45e-01qn         <none>           <none> 

2 Pod baru lainnya (cluster1-pxc-3 dan cluster1-pxc-4) telah dibuat pada 2 node Kubernetes baru lainnya (gke-my-k8s-cluster-pool-1-ab14a45e-h1pf dan gke-my-k8s-cluster-pool-1-ab14a45e-01qn). Untuk memperkecil, cukup ubah nilainya kembali ke 3 pada perintah patch di atas. Perhatikan bahwa Percona XtraDB Cluster harus dijalankan dengan jumlah node ganjil untuk mencegah split-brain.

Menyebarkan Aplikasi (WordPress)

Dalam contoh ini, kami akan menerapkan aplikasi WordPress di atas Percona XtraDB Cluster dan HAProxy kami. Mari kita siapkan dulu file definisi YAML seperti berikut ini:

$ cat wordpress-deployment.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: wordpress
  labels:
    app: wordpress
spec:
  ports:
    - port: 80
  selector:
    app: wordpress
    tier: frontend
  type: LoadBalancer
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: wp-pv-claim
  labels:
    app: wordpress
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi
---
apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
  name: wordpress
  labels:
    app: wordpress
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: wordpress
      tier: frontend
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: wordpress
        tier: frontend
    spec:
      containers:
      - image: wordpress:4.8-apache
        name: wordpress
        env:
        - name: WORDPRESS_DB_HOST
          value: cluster1-haproxy
        - name: WORDPRESS_DB_PASSWORD
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: my-cluster-secrets
              key: root
        ports:
        - containerPort: 80
          name: wordpress
        volumeMounts:
        - name: wordpress-persistent-storage
          mountPath: /var/www/html
      volumes:
      - name: wordpress-persistent-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: wp-pv-claim 

Perhatikan variabel lingkungan WORDPRESS_DB_HOST dan WORDPRESS_DB_PASSWORD. Variabel sebelumnya di mana kami mendefinisikan "cluster1-haproxy" sebagai host basis data, alih-alih node basis data individual dan untuk yang terakhir kami menentukan kata sandi root dengan menginstruksikan Kubernetes untuk membacanya dari objek my-cluster-secrets di bawah kunci "root", yang setara dengan "mypassword" (setelah nilai base64 diterjemahkan). Kami melewatkan mendefinisikan variabel lingkungan WORDPRESS_DB_USER karena nilai defaultnya adalah "root".

Sekarang kita dapat membuat aplikasi kita:

$ kubectl apply -f wordpress-deployment.yaml 

Periksa layanan:

$ kubectl get service
NAME                        TYPE           CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP     PORT(S)                       AGE
cluster1-haproxy            ClusterIP      10.40.9.177    <none>          3306/TCP,3309/TCP,33062/TCP   4h42m
cluster1-haproxy-replicas   ClusterIP      10.40.0.236    <none>          3306/TCP                      4h42m
cluster1-pxc                ClusterIP      None           <none>          3306/TCP,33062/TCP            4h42m
cluster1-pxc-unready        ClusterIP      None           <none>          3306/TCP,33062/TCP            4h42m
wordpress                   LoadBalancer   10.40.13.205   35.200.78.195   80:32087/TCP                  4h39m 

Pada titik ini, kita dapat terhubung ke aplikasi WordPress kita di http://35.200.78.195/ (alamat IP eksternal) dan mulai mengonfigurasi aplikasi WordPress. Pada titik ini, aplikasi WordPress kami terhubung ke salah satu Percona XtraDB Cluster (koneksi master tunggal) melalui salah satu pod HAProxy.

Itu saja untuk saat ini. Untuk informasi lebih lanjut, lihat Operator Percona Kubernetes untuk dokumentasi Percona XtraDB Cluster. Selamat berkemas!