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适用于Kubernetes的MongoDB Enterprise Operator入门

程序员文章站 2024-03-19 11:29:52
...

介绍

开源社区已经建立了许多在Kubernetes中部署MongoDB的实现。 但是，这些实施缺少关键的企业功能，例如-备份，自动化，警报和监视。 从MongoDB Ops Manager v4.0开始，MongoDB通过备份，自动化，警报和监视，正式支持在Kubernetes中管理和部署MongoDB。 感谢“ 用于Kubernetes的MongoDB企业运营商（测试版） ”集成了Kubernetes和MongoDB Ops Manager。

这是一个由多部分组成的系列文章， 精通MongoDB的众多文章之一-每天一个小贴士 ，专门为您创建，旨在通过学习“每天一个小贴士”来掌握MongoDB 。 在一些系列文章中，我想提供各种技巧来帮助您掌握Kubernetes中的MongoDB。 本文讨论了用于Kubernetes的MongoDB Enterprise Operator ，这是MongoDB Ops Manager v4.0的新功能-其应用程序，用例场景以及最后的动手实验练习。

掌握-Kubernetes中的MongoDB

MongoDB Enterprise Operator中的内容

用于Kubernetes的MongoDB企业操作员是MongoDB特定于应用程序的控制器，它扩展了Kubernetes API以代表Kubernetes用户创建，配置和管理MongoDB部署实例。 操作员可以通过访问Kubernetes API和MongoDB Ops Manager API来部署和管理MongoDB。 它通过触发一系列操作来实现所需的状态来自动执行常见任务。 例如，当您创建MongoDB Kubernetes资源MongoDbReplicaSet时 ，该运算符

  • 为MongoDB副本集自动设置StatefulSet
  • 在MongoDB Ops Manager项目中创建部署
  • 配置Ops Manager进行备份，自动化，警报和监视（BAAM！）
  • 将来还会有更多功能。

MongoDB企业运营商架构图

适用于Kubernetes的MongoDB Enterprise Operator入门

适用于Kubernetes的MongoDB企业运营商架构图

上图显示了该过程中涉及的各种组件，并说明了它们如何相互影响。 MongoDB企业运营商在Kubernetes集群中运行，并拦截创建MongoDB资源的请求。 收到请求后，它将触发一系列操作，如下所示

  • 读取包含Ops Manager baseUri和projectId的ConfigMap
  • 读取包含Ops Manager publicApiKey的机密
  • 使用MongoDB容器映像配置MongoDB副本集所需的Pod
  • 每个MongoDB容器映像都运行一个Ops Manager自动化代理
  • Ops Manager自动化代理针对其配置状态联系Ops Manager
  • Ops Manager给出每个代理的所需状态
  • Ops Manager自动化代理致力于达到目标状态。
  • 代理下载/安装mongod，监视和备份代理

    动手练习

    该实验练习可帮助您了解如何使用MongoDB Enterprise Operator for Kubernetes使用kubectl部署MongoDB副本集。

    设置您的本地环境

    我创建了一些帮助程序脚本以在Kubernetes中部署MongoDB。 首先，让我们开始从我的GitHub存储库下载源代码。设置您的本地环境

    我创建了一些帮助程序脚本以在Kubernetes中部署MongoDB。 首先，让我们开始从我的GitHub存储库下载源代码 

    # Download the helper scripts from GitHub repo
wget -O k8-mongo.zip https://github.com/sarjarapu/k8-mongo/archive/master.zip
unzip k8-mongo.zip
cd k8-mongo-master

    一个帮助脚本在Kubernetes中部署MongoDB

    您还需要在您的环境中安装Kubernetes及以下工具集。 如果已经安装它们，则可以跳过下一步。

    • Kubernetes（GKE或minikube）
    • Kubectl
    • Kubernetes-Helm

    如果您开始使用Kubernetes，那么 

    install.sh
    将在Mac OS上安装所有必需的依赖项。 但是，如果您有任何其他操作系统，请为您的操作系统手动安装所有依赖项。 
    # Install and configure the dependencies for Mac OS
# Dependencies: virtualbox, minikube, kubernetes-helm, bash-completion
sh install.sh

    为MongoDB企业运营商安装头盔图表

    下面的脚本将使用Kubernetes软件包管理器helm安装用于Kubernetes的MongoDB Enterprise Operator 。 

    # Download the helm chart from mongodb-enterprise-kubernetes GitHub repo
wget -O master.zip https://github.com/mongodb/mongodb-enterprise-kubernetes/archive/master.zip
unzip master.zip
# Initialize the helm and helm chart
helm init --upgrade
helm install mongodb-enterprise-kubernetes-master/helm_chart/ --name mongodb-enterprise

    如果您的环境中没有头盔，则可以使用kubectl安装操作员。 

    # If helm is not available
# Install the enterprise operator via YAML
kubectl apply -f mongodb-enterprise-kubernetes-master/mongodb-enterprise.yaml

    Ops Manager配置

    从MongoDB Ops Manager v4.0 +开始，支持MongoDB Enterprise Operator 。 因此，请确保您的环境中已安装Ops Manager v4.0 。

    注意：安装Ops Manager v4.0的说明超出了本文的范围。 您可以参考文档来安装Ops Manager或将MongoDB Cloud Manager用作替代解决方案。

    Ops Manager启动并运行后，请按照以下说明进行操作，并为下一步提供方便的信息

    • 记下Ops Manager基本URI
    • 在Ops Manager中创建项目
    • 记下项目ID
    • 设置>项目设置>常规>项目ID
    • 创建一个公共API**
    • 帐户>公共API访问> API**
    • 查找您的公共IP地址
    • 将您的IP地址列入白名单
    • 帐户>公共API访问> API白名单
    • 使用感兴趣的MongoDB版本配置Version Manager部署>更多> Version Manager
      • 适用于Kubernetes的MongoDB Enterprise Operator入门

      适用于Kubernetes的MongoDB Enterprise Operator入门

      记下Ops Manager项目ID并创建公共API**并将您的IP地址列入白名单

    根据您的环境更新脚本

    请编辑 

    templates/environment.sh
    文件具有适合您的环境的值。 在开始创建副本集之前，必须更新属性的值。 所需的属性集如下所示 
    OM_PROJECT_ID= "<opsmanager_project_id>"
OM_USER_BASE64=$( echo "<opsmanager_userid>" | base64)
OM_API_KEY_BASE64=$( echo "<opsmanager_public_apikey>" | base64)
OM_URL= "<opsmanager_uri>"
K8_NAMESPACE= "<kubernetes_namespace>"
MONGODB_VERSION= "<mongodb_version>"

    例如，如果要使用MongoDB Cloud Manager并创建MonogDB v3.6.5副本集，则必须更新文件中的属性 

    templates/environment.sh
    如下所示。 
    OM_URL= "https://cloud.mongodb.com/"
K8_NAMESPACE= "mongodb-world"
MONGODB_VERSION= "3.6.5"

    在Kubernetes中创建一个MongoDB副本集

    为了方便起见，我提供了一个样本模板文件。 使用环境文件中定义的值， 

    templates/environment.sh
    和模板文件 
    templates/generate-yaml-simple-replicaset.sh
    ，您可以轻松生成一个新的自定义YAML文件， 
    samples/<kubernetes_namespace>-replicaset.yaml
    。 您将需要通过kubectl运行上述YAML文件，以创建MongoDB副本集。 
    # create the YAML file using the template
sh templates/generate-yaml-simple-replicaset.sh
# create the replica set based on the generated YAML
source templates/environment.sh
kubectl apply -f samples/ ${K8_NAMESPACE} -replicaset.yaml

    根据您的下载速度，在几秒钟到几分钟内为您下载/创建所需的资源/图像。 运行获取所有资源时，您会看到有3个Pod，在您提供的名称空间中为您创建了1个Statefulset（状态为3）和2个服务。 

    # display all the resources in the namespace
kubectl -n $K8_NAMESPACE get all
# NAME                             READY     STATUS    RESTARTS   AGE
# pod/mongodb-world-replicaset-0   1/1       Running   0          4m
# pod/mongodb-world-replicaset-1   1/1       Running   0          4m
# pod/mongodb-world-replicaset-2   1/1       Running   0          4m
# 
# NAME                                            TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    #        AGE
# service/mongodb-world-replicaset-svc            ClusterIP   None            <none>        27017/TCP  #        4m
# service/mongodb-world-replicaset-svc-external   NodePort    10.43.252.153   <none>        # 27017:31750/TCP   4m
# 
# NAME                                        DESIRED   CURRENT   AGE
# statefulset.apps/mongodb-world-replicaset   3         3         4m

    最后，如果您检查Ops Manager项目，则将看到创建了具有上述Pod的MongoDB部署，并且还打开了自动化和监视功能。

    适用于Kubernetes的MongoDB Enterprise Operator入门

    适用于Kubernetes的MongoDB Enterprise Operator入门

    辅助脚本的详细信息

    让我们尝试了解运行生成的YAML的幕后情况。 的 

    generate-yaml-simple-replicaset.sh
    shell脚本会根据您在环境变量中定义的环境变量创建一个YAML文件。 
    templates/environment.sh
    文件。 就我而言，它生成了一个名为 
    mongodb-world-replicaset.yaml
    。 通过执行以下任务简化了整个过程
      • 在Kubernetes中创建名称空间
      • 使用Ops Manager项目ID baseUrl创建ConfigMap
      • 使用Ops Manager用户名和公共Api**的base64编码值创建**
      • 创建一个具有3个成员的MongoDbReplicaSet版本：3.6.5 

    # mongodb-world-replicaset.yaml contents
---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: "mongodb-world"
---
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: "mongodb-world-project"
  namespace: "mongodb-world"
data:
  projectId: "59*************6fed"
  baseUrl: "https://cloud.mongodb.com/"
---
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: "mongodb-world-credentials"
  namespace: "mongodb-world"
type: Opaque
data:
  user: "c2************UK"
  publicApiKey: "Nj******************zRiCg=="
---
apiVersion: mongodb.com/v1
kind: MongoDbReplicaSet
metadata:
  name: "mongodb-world-replicaset"
  namespace: "mongodb-world"
spec:
  members: 3
  version: "3.6.5"
  project: "mongodb-world-project"
  credentials: "mongodb-world-credentials"
  persistent: false  # For testing only
  podSpec:
    cpu: '0.25'
    memory: 512 M
    storage: 2 G

    连接到MongoDB部署

    在Kubernetes集群中与MongoDB部署的连接非常简单。 在此示例中，我将连接到第一个副本集成员的交互式终端，并使用mongo shell连接到localhost。 

    kubectl -n ${K8_NAMESPACE}  exec -it ${K8_NAMESPACE} -replicaset-0 -- bin/bash
# aaa@qq.com:/$
/var/lib/mongodb-mms-automation/mongodb-linux-x86_64-3.6.5/bin/mongo
# MongoDB shell version v3.6.5
# connecting to: mongodb://mongodb-world-replicaset-0:27017/
# MongoDB server version: 3.6.5
# mongodb-world-replicaset:PRIMARY>

    由于我在minikube上运行这些Pod，因此在笔记本电脑上可以解析Node IP地址10.128.0.7 。 因此，我可以使用节点端口从集群外部连接到MongoDB。 但是，您将需要使用Kubernetes入口以允许来自Kubernetes外部服务器的连接。 

    kubectl -n ${K8_NAMESPACE} describe pod/mongodb-world-replicaset-0 | grep 'Node:'
# Node:           10.128.0.7
kubectl -n ${K8_NAMESPACE} get services
# NAME                                    TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)           AGE
# mongodb-world-replicaset-svc            ClusterIP   None            <none>        27017/TCP         41m
# mongodb-world-replicaset-svc-external   NodePort    10.43.252.153   <none>        27017:31750/TCP   41m
mongo --host 10.128.0.7 --port 31750
# MongoDB shell version v3.6.5
# connecting to: mongodb://mongodb-world-replicaset-0:27017/
# MongoDB server version: 3.6.5
# mongodb-world-replicaset:PRIMARY>

    删除MongoDB集群

    以下命令将删除MongoDbReplicaSet 。 给定项目中的Ops Manager部署也应删除。 如果由于任何原因该项目仍然存在，则必须转到“部署”>“…”>“ 从Ops Manager中删除”以将其完全删除。 

    kubectl delete -f samples/ ${K8_NAMESPACE} -replicaset.yaml

    检查企业操作员日志中的错误

    有时您可能会注意到MongoDbReplicaSet创建没有成功。 要找出问题所在，您必须检查mongodb-enterprise-operator窗格上的日志。 

    # find the pod name for mongodb-enterprise-operator  using selectors
K8_OPERATOR_POD_NAME=$(kubectl -n mongodb get pods --selector=app=mongodb-enterprise-operator --output=jsonpath= '{.items[0].metadata.name}' )
# display the mongodb-enterprise-operator logs from mongodb namespace
kubectl -n mongodb logs $K8_OPERATOR_POD_NAME

    您可能会遇到的一些典型错误与

    • 当前IP地址未添加到白名单
    • 未检查MongoDB版本/ Ops Manager上的二进制文件不可用

    如果您在日志中发现此类错误，则必须先对其进行修复，然后在重新创建副本集之前重新创建操作员窗格。 由于该操作员是一个部署，因此您只需删除该窗格，即可为您创建一个新的窗格。 

    # delete the existing pod after fixing the issue
kubectl -n mongodb delete pod $K8_OPERATOR_POD_NAME
sleep 5
# display all the resources in the namespace
kubectl -n ${K8_NAMESPACE} get all

    重点和其他挑战

    我非常肯定，如果您能做到这一点，您会感到非常兴奋。 在继续进行并在生产Kubernetes中部署您的第一个MongoDB部署之前，我希望您了解以下要点。

    • 豆荚是短暂的。 因此，请确保您使用永久性磁盘
    • 确保在不同节点之间配置Pods，以确保高可用性
    • 明确地将wiredTigerCacheSizeGB设置为Pod内存的50％
    • 使用亲和力，反亲和力来确保Pod的分布和资源的均匀共享

    摘要

    对部署副本集和群集的支持仅仅是开始。 将来的版本可能会添加更多功能

    • 放大/缩小副本集中的成员数量
    • 将副本集转换为分片集群
    • 注入高级mongod配置等

    用于Kubernetes的MongoDB企业运营商为您的开发人员带来了很多兴奋。 但是，我想强调一个重点。

    MongoDB通过副本集提供数据库的冗余和高可用性。 尽管操作员简化了MongoDB副本集的部署，但在配置Pods时需要采取适当的措施，以使MongoDB在多个Kubernetes节点和/或数据中心中高度可用。 最重要的是，应该根据大小确定练习为Pod分配所需的硬件资源。

    既然您了解了在Kubernetes中部署MongoDB的所有关键点，您可能会想：“如何调整我的部署的大小（找出需要多少硬件资源）？”。 好问题！ 但这是另一天的话题。

    希望您今天学到了一些新的知识，从而可以逐步扩展到“ 掌握MongoDB-每天一提示 ”的路径。

    资源资源

    1. 介绍用于Kubernetes和OpenShift的MongoDB企业运营商-Robert Walters
    2. GitHub存储库：mongodb-enterprise-kubernetes
    3. Janakiram 撰写的Kubernetes网络研讨会

    From: https://hackernoon.com/getting-started-with-mongodb-enterprise-operator-for-kubernetes-bb5d5205fe02

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