使用Helm Chart在GKE上部署YugabyteDB多可用区集群

使用Helm Chart在GKE上部署YugabyteDB多可用区集群

yugabyte-db yugabyte/yugabyte-db: 是 YugaByte DB 的官方仓库，一个高性能、高可扩展、分布式的 SQL 数据库，支持 PostgreSQL 兼容性。适合对分布式数据库、SQL 数据库和云原生应用的开发者。 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/yu/yugabyte-db

前言

YugabyteDB是一款高性能的分布式SQL数据库，专为云原生环境设计。本文将详细介绍如何在Google Kubernetes Engine(GKE)上使用Helm Chart部署一个跨多可用区的YugabyteDB集群。这种部署方式能够提供高可用性和数据冗余，确保业务连续性。

准备工作

环境要求

在开始部署前，请确保满足以下条件：

1. GKE集群：需要准备一个多可用区或区域性的GKE集群
2. Helm工具：已安装Helm 3.4或更高版本
3. 资源规格：
   • 至少3个节点
   • 每个节点至少4个CPU核心和15GB内存
   • 推荐使用n1-standard-8实例类型(8CPU/30GB内存)

工具安装

1. 安装Google Cloud SDK：

   curl https://sdk.cloud.google.com | bash
   exec -l $SHELL
   gcloud init
   

2. 配置默认项目：

   gcloud config set project [您的项目ID]
   

3. 安装kubectl：

   gcloud components install kubectl
   

4. 验证Helm安装：

   helm version
   

创建GKE集群

区域性集群创建

执行以下命令创建一个跨3个可用区的区域性集群：

gcloud container clusters create my-regional-cluster \
   --machine-type=n1-standard-8 \
   --num-nodes 1 \
   --region us-central1 \
   --node-locations us-central1-a,us-central1-b,us-central1-c

创建存储类

YugabyteDB需要特定的存储类配置以确保卷能够根据Pod的可用区亲和性正确分配：

1. 创建storage.yaml文件：

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: yb-storage
provisioner: kubernetes.io/gce-pd
allowVolumeExpansion: true
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
parameters:
  type: pd-ssd
  fsType: xfs

2. 应用配置：

kubectl apply -f storage.yaml

部署YugabyteDB集群

添加Helm仓库

helm repo add yugabytedb https://charts.yugabyte.com
helm repo update

准备配置文件

我们需要为每个可用区创建独立的覆盖文件：

1. us-central1-a覆盖文件 (overrides-us-central1-a.yaml)：

isMultiAz: True
AZ: us-central1-a
masterAddresses: "yb-master-0.yb-masters.yb-demo-us-central1-a.svc.cluster.local:7100,yb-master-0.yb-masters.yb-demo-us-central1-b.svc.cluster.local:7100,yb-master-0.yb-masters.yb-demo-us-central1-c.svc.cluster.local:7100"
storage:
  master:
    storageClass: "yb-storage"
  tserver:
    storageClass: "yb-storage"
replicas:
  master: 1
  tserver: 1
  totalMasters: 3
gflags:
  master:
    placement_cloud: "gke"
    placement_region: "us-central1"
    placement_zone: "us-central1-a"
  tserver:
    placement_cloud: "gke"
    placement_region: "us-central1"
    placement_zone: "us-central1-a"

2. 类似地创建us-central1-b和us-central1-c的覆盖文件

安装YugabyteDB

1. 创建命名空间：

kubectl create namespace yb-demo-us-central1-a
kubectl create namespace yb-demo-us-central1-b
kubectl create namespace yb-demo-us-central1-c

2. 在每个可用区部署YugabyteDB：

helm install yb-demo-us-central1-a yugabytedb/yugabyte \
  --namespace yb-demo-us-central1-a \
  -f overrides-us-central1-a.yaml --wait

helm install yb-demo-us-central1-b yugabytedb/yugabyte \
  --namespace yb-demo-us-central1-b \
  -f overrides-us-central1-b.yaml --wait

helm install yb-demo-us-central1-c yugabytedb/yugabyte \
  --namespace yb-demo-us-central1-c \
  -f overrides-us-central1-c.yaml --wait

验证集群状态

检查Pod状态

kubectl get pods --all-namespaces

预期输出应显示每个可用区都有master和tserver Pod在运行。

检查服务状态

kubectl get services --all-namespaces

访问管理界面

通过任一yb-master-ui服务的External IP访问管理界面：

http://<external-ip>:7000

配置可用区感知副本放置

默认配置不会考虑可用区因素，我们需要手动配置：

kubectl exec -it -n yb-demo-us-central1-a yb-master-0 -- bash \
-c "/home/yugabyte/master/bin/yb-admin --master_addresses yb-master-0.yb-masters.yb-demo-us-central1-a.svc.cluster.local:7100,yb-master-0.yb-masters.yb-demo-us-central1-b.svc.cluster.local:7100,yb-master-0.yb-masters.yb-demo-us-central1-c.svc.cluster.local:7100 modify_placement_info gke.us-central1.us-central1-a,gke.us-central1.us-central1-b,gke.us-central1.us-central1-c 3"

连接数据库

使用YSQL Shell

kubectl exec -n yb-demo-us-central1-a -it yb-tserver-0 -- ysqlsh \
  -h yb-tserver-0.yb-tservers.yb-demo-us-central1-a

使用YCQL Shell

kubectl exec -n yb-demo-us-central1-a -it yb-tserver-0 -- ycqlsh \
yb-tserver-0.yb-tservers.yb-demo-us-central1-a

外部客户端连接

获取yb-tserver-service的External IP后，可以使用以下端口连接：

• YSQL: 5433
• YCQL: 9042

最佳实践

1. 监控资源使用：定期检查CPU和内存使用情况
2. 备份策略：配置定期备份到Google Cloud Storage
3. 性能调优：根据工作负载特点调整内存分配和并发设置
4. 安全配置：启用TLS加密和认证机制

通过以上步骤，您已经在GKE上成功部署了一个跨多可用区的高可用YugabyteDB集群。这种部署方式能够确保即使单个可用区发生故障，数据库仍能保持可用性和数据一致性。

yugabyte-db yugabyte/yugabyte-db: 是 YugaByte DB 的官方仓库，一个高性能、高可扩展、分布式的 SQL 数据库，支持 PostgreSQL 兼容性。适合对分布式数据库、SQL 数据库和云原生应用的开发者。 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/yu/yugabyte-db