mirror of
https://github.com/LCTT/TranslateProject.git
synced 2025-02-13 00:11:22 +08:00
141 lines
11 KiB
Markdown
141 lines
11 KiB
Markdown
使用 Docker 和 Kubernetes 将 MongoDB 作为微服务运行
|
||
===================
|
||
|
||
### 介绍
|
||
|
||
想在笔记本电脑上尝试 MongoDB？只需执行一个命令，你就会有一个轻量级，独立的沙箱。完成后可以删除你所做的所有痕迹。
|
||
|
||
需要在多个环境中有相同的程序栈副本？构建你自己的容器镜像，让你的开发、测试、操作和支持团队有相同的环境克隆。
|
||
|
||
容器正在彻底改变整个软件生命周期：从最早的技术实验和概念证明到开发、测试、部署和支持。
|
||
|
||
#### [阅读启用微服务：容器和编排解释白皮书][6]。
|
||
|
||
编排工具管理如何创建、升级并高可用多个容器。编排还控制容器如何连接，以从多个微服务容器构建复杂的应用程序。
|
||
|
||
丰富的功能，简单的工具和强大的 API 使容器和编排功能成为 DevOps 团队的首选，将其集成到连续集成 （CI） 和连续交付 （CD） 的工作流程中。
|
||
|
||
这篇文章探讨了在容器中运行和编排 MongoDB 时遇到的额外挑战，并说明了如何克服这些挑战。
|
||
|
||
### MongoDB 的注意事项
|
||
|
||
使用容器和编排运行 MongoDB 引入了一些额外的注意事项：
|
||
|
||
* MongoDB 数据库节点是有状态的。如果容器发生故障并被重新安排，数据则会丢失（可能会从副本集的其他节点恢复，但需要时间），这是不合需要的。为了解决这个问题，可以使用诸如 Kubernetes 中的 _Volume_ 抽象等功能来将容器中临时的 MongoDB 数据目录映射到在容器故障和重新规划过程中存在的持久位置。
|
||
|
||
* 一个副本集中的 MongoDB 数据库节点必须相互通信 - 包括重新计划后。副本集中的所有节点必须知道其所有对等体的地址，但是当重新编排容器时，可能会使用不同的 IP 地址重新启动。例如，Kubernetes Pod 中的所有容器共享一个 IP 地址，当重新编排 pod 时，IP 地址会发生变化。使用 Kubernetes，可以通过将 Kubernetes 服务与每个 MongoDB 节点相关联来处理，该节点使用 Kubernetes DNS 服务为通过重新编排保持不变的服务提供“主机名”。
|
||
|
||
* 一旦每个单独的 MongoDB 节点正在运行（每个都在自己的容器中），则必须初始化副本集，并添加每个节点。这可能需要一些除了现成的编排工具提供的额外逻辑。具体来说，必须使用目标副本集中的一个 MongoDB 节点来执行 `rs.initiate` 和 `rs.add` 命令。
|
||
|
||
* 如果编排框架提供了自动重新编排容器（如 Kubernetes），那么可以增加 MongoDB 的弹性，因为这可以自动重新创建错误的副本组成员，从而在没有人为干预的情况下恢复完全冗余级别。
|
||
|
||
* 应该注意的是，虽然编排框架可能监控容器的状态，但是不太可能监视容器内运行的应用程序或备份数据。这意味着使用 [MongoDB Enterprise Advanced][2] 和 [MongoDB Professional][3] 中包含的 [MongoDB Cloud Manager][1] 等强大的监控和备份解决方案非常重要。考虑创建自己的镜像，其中包含你首选的 MongoDB 版本和 [MongoDB Automation Agent][4]。
|
||
|
||
### 使用 Docker 和 Kubernetes 实现 MongoDB 副本集
|
||
|
||
如上节所述，分布式数据库（如MongoDB）在使用编排框架（如Kubernetes）进行部署时，需要稍加注意。本节将介绍详细介绍如何实现。
|
||
|
||
我们首先在单个 Kubernetes 集群中创建整个 MongoDB 副本集（通常在一个数据中心内，这显然不能提供地理冗余）。实际上，很少有必要改变以跨多个集群运行，这些步骤将在后面描述。
|
||
|
||
副本集的每个成员将作为自己的 pod 运行，并提供一个公开 IP 地址和端口的服务。这个“固定”的 IP 地址非常重要，因为外部应用程序和其他副本集成员都可以依赖于它在重新编排 pod 的情况下保持不变。
|
||
|
||
下图说明了其中一个 pod 以及相关的复制控制器和服务。
|
||
|
||
<center style="-webkit-font-smoothing: subpixel-antialiased; color: rgb(66, 66, 66); font-family: "Akzidenz Grotesk BQ Light", Helvetica; font-size: 16px; position: relative;">
|
||
|
||
</center>
|
||
|
||
图 1：MongoDB 副本集成员被配置为 Kubernetes Pod 并作为服务公开
|
||
|
||
逐步介绍该配置中描述的资源：
|
||
|
||
* 从核心开始，有一个名为 `mongo-node1` 的容器。`mongo-node1` 包含一个名为 `mongo` 的镜像，这是一个在 [Docker Hub][5] 上托管的一个公开可用的 MongoDB 容器镜像。容器在集群中暴露端口 `27107`。
|
||
|
||
* Kubernetes _volumes_ 功能用于将连接器中的 `/data/db` 目录映射到名为 `mongo-persistent-storage1` 的永久存储上，这又被映射到到 Google Cloud 中创建的名为 `mongodb-disk1` 的磁盘中。这是 MongoDB 存储其数据的地方，这样它可以在容器重新编排后保留。
|
||
|
||
* 容器保存在一个 pod 中，该 pod 中有标签命名为 `mongo-node`，并提供一个（任意）名为 `rod` 的示例名。
|
||
|
||
* 名为 `mongo-node1` 的复制控制台被配置为确保 `mongo-node1` pod 的单个实例始终运行。
|
||
|
||
* 名为 `mongo-svc-a` 的 `负载均衡` 服务给外部开放了一个 IP 地址还有一个 `27017` 端口，它被映射到容器相同的端口号上。该服务使用选择器来匹配 pod 标签来确定正确的 pod。外部 IP 地址和端口将用于应用程序以及副本集成员之间的通信。每个容器也有本地 IP 地址，但是当容器移动或重新启动时，这些 IP 地址会变化，因此不会用于副本集。
|
||
|
||
下一个图显示了副本集的第二个成员的配置。
|
||
|
||
<center style="-webkit-font-smoothing: subpixel-antialiased; color: rgb(66, 66, 66); font-family: "Akzidenz Grotesk BQ Light", Helvetica; font-size: 16px; position: relative;">
|
||
|
||
</center>
|
||
|
||
图 2：第二个 MongoDB 副本集成员配置为 Kubernetes Pod
|
||
|
||
90％ 的配置是一样的，只有这些变化：
|
||
|
||
* 磁盘和卷名必须是唯一的，因此使用的是 `mongodb-disk2` 和 `mongo-persistent-storage2`
|
||
|
||
* Pod 被分配了一个 `instance: jane` 和 `name: mongo-node2` 的标签，以便新的服务可以使用图 1 所示的 `rod` Pod 来区分它（使用选择器）。
|
||
|
||
* 复制控制器命名为 `mongo-rc2`
|
||
|
||
* 该服务名为` mongo-svc-b`，并获得了一个唯一的外部 IP 地址（在这种情况下，Kubernetes 分配了 `104.1.4.5`）
|
||
|
||
第三个副本成员的配置遵循相同的模式，下图展示了完整的副本集：
|
||
|
||
<center style="-webkit-font-smoothing: subpixel-antialiased; color: rgb(66, 66, 66); font-family: "Akzidenz Grotesk BQ Light", Helvetica; font-size: 16px; position: relative;">
|
||
|
||
</center>
|
||
|
||
图 3：配置为 Kubernetes 服务的完整副本集成员
|
||
|
||
请注意，即使在三个或更多节点的 Kubernetes 群集上运行图 3 所示的配置，Kubernetes 可能（并且经常会）在同一主机上安排两个或多个 MongoDB 副本集成员。这是因为 Kubernetes 将三个 pod 视为属于三个独立的服务。
|
||
|
||
为了增加冗余（在区域内），可以创建一个附加的 _headless_ 服务。新服务不向外界提供任何功能（甚至不会有 IP 地址），但是它可以让 Kubernetes 通知三个 MongoDB pod 形成一个服务，所以 Kubernetes 会尝试在不同的节点上编排它们。
|
||
|
||
<center style="-webkit-font-smoothing: subpixel-antialiased; color: rgb(66, 66, 66); font-family: "Akzidenz Grotesk BQ Light", Helvetica; font-size: 16px; position: relative;">
|
||
|
||
</center>
|
||
|
||
图 4：避免同一 MongoDB 副本集成员的 Headless 服务
|
||
|
||
配置和启动 MongoDB 副本集所需的实际配置文件和命令可以在[启用微服务：容器和编排解释白皮书][7]中找到。特别的是，需要一些本文中描述的特殊步骤来将三个 MongoDB 实例组合成功能强大的副本集。
|
||
|
||
#### 多个可用区域 MongoDB 副本集
|
||
|
||
上面创建的副本集有风险，因为所有内容都在相同的 GCE 集群中运行，因此都在相同的可用性区域中。如果有一个重大事件使可用性区域离线，那么 MongoDB 副本集将不可用。如果需要地理冗余，则三个 pod 应该在三个不同的可用区域或地区中运行。
|
||
|
||
令人惊奇的是，为了创建在三个区域之间分割的类似的副本集（需要三个集群），几乎不需要改变。每个集群都需要自己的 Kubernetes YAML 文件，该文件仅为该副本集中的一个成员定义了 pod、复制控制器和服务。那么为每个区域创建一个集群，永久存储和 MongoDB 节点是一件很简单的事情。
|
||
|
||
<center style="-webkit-font-smoothing: subpixel-antialiased; color: rgb(66, 66, 66); font-family: "Akzidenz Grotesk BQ Light", Helvetica; font-size: 16px; position: relative;">
|
||
|
||
</center>
|
||
|
||
图 5：在多个可用区域上运行的副本集
|
||
|
||
### 下一步
|
||
|
||
要了解有关容器和编排的更多信息 - 所涉及的技术和所提供的业务优势 - 请阅读[启用微服务：容器和编排解释白皮书][8]。同样的文件提供了完整的说明，以获取本文中描述的副本集，并在 Google Container Engine 中的 Docker 和 Kubernetes 上运行。
|
||
|
||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||
|
||
作者简介：
|
||
|
||
Andrew 是 MongoDB 的产品营销总经理。他在去年夏天离开 Oracle 加入 MongoDB，在 Oracle 他花了 6 年多的时间在产品管理上，专注于高可用性。他可以通过 @andrewmorgan 或者在他的博客（clusterdb.com）评论联系他。
|
||
|
||
-------
|
||
|
||
via: https://www.mongodb.com/blog/post/running-mongodb-as-a-microservice-with-docker-and-kubernetes
|
||
|
||
作者：[Andrew Morgan ][a]
|
||
译者：[geekpi](https://github.com/geekpi)
|
||
校对：[校对者ID](https://github.com/校对者ID)
|
||
|
||
本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
|
||
|
||
[a]:http://www.clusterdb.com/
|
||
[1]:https://www.mongodb.com/cloud/
|
||
[2]:https://www.mongodb.com/products/mongodb-enterprise-advanced
|
||
[3]:https://www.mongodb.com/products/mongodb-professional
|
||
[4]:https://docs.cloud.mongodb.com/tutorial/nav/install-automation-agent/
|
||
[5]:https://hub.docker.com/_/mongo/
|
||
[6]:https://www.mongodb.com/collateral/microservices-containers-and-orchestration-explained?jmp=inline
|
||
[7]:https://www.mongodb.com/collateral/microservices-containers-and-orchestration-explained
|
||
[8]:https://www.mongodb.com/collateral/microservices-containers-and-orchestration-explained
|