Kubernetes将彻底变革企业数据库管理

Kubernetes将彻底变革企业数据库管理

当决策者考虑在Kubernetes上部署数据库时，第一个问题是：“Kubernetes为有状态的工作负载做好了准备吗？”多年来，答案都是“不要这样做”，而且理由充分。Kubernetes最初设计用于处理无状态工作负载的编排。但这项技术已经成熟，是时候重新考虑在Kubernetes上运行数据了。

这涉及三个重要的技术话题：Kubernetes成熟度、Kubernetes对有状态的处理能力、容器中运行数据库的可用性和性能特征。

Kubernetes有多成熟？

虽然评估任何技术的成熟度都不是一个简单的过程，但可以使用可靠的信号。Kubernetes是一个CNCF毕业项目，2020年调查报告显示，“91%使用容器的受访者使用Kubernetes，其中83%在生产中”。

自2017年11月以来，分析公司Thoughtworks将Kubernetes视为公司应该采用的成熟技术，并解释说“在将容器部署到机器集群中时，它已成为我们大多数客户的默认解决方案。”

Kubernetes为有状态做好准备了吗？

Kubernetes的有状态功能经常受到质疑，第一代有状态技术Persistent set（“PetSet”）是（部分）罪魁祸首。这个功能被弃用，取而代之的是Kubernetes中当前的有状态技术：StatefulSets。2018年GA，如今它被用于无数为Kubernetes容器提供持久、非短暂存储的解决方案。这就是Vitess或其他云原生数据库在Kubernetes中部署的原因。

最值得注意的是，StatefulSets将PersistentVolumes（“PV”）挂载到容器中。这些PV通常由Kubernetes节点外部的存储提供，以网络驱动器或软件定义的存储解决方案（如OpenEBS）的形式提供。本质上，Kubernetes和云中使用的存储与AWS上使用的EBS卷或GCP上使用的持久磁盘相同，我们可以期待同样的成熟度。

K8s上运行数据的性能

当然，Kubernetes的数据库性能会受到影响，不是吗？容器被错误地认为是“轻量级虚拟机”，它们是非常薄的抽象层，包装着Linux内核提供的文件系统、进程和网络空间。如果只使用短暂的容器存储数据，可能会有一些开销。但是，如果使用外部PV存储，开销可以忽略不计。

那么容器的短暂性又如何呢？这不会影响高可用性吗？容器只是进程的“包装器”，所以它们的生命周期与进程的生命周期有关。换句话说，容器将与其中运行的数据库进程一样稳定。

在Kubernetes上运行数据库彻底改变了运行数据库的方式

在Kubernetes上运行数据库有明显的优势：部署简单、使用相同的编排工具管理整个堆栈、自动修复和自动重新设置失败的容器从而提高可用性。例如，如果运行数据库的一个节点出现故障，Kubernetes将自动进行自我修复，重新调度另一个节点上的工作负载。通过与数据库管理软件的合作，它可以选择一个在以前存在的副本上运行的新数据库主节点，并将新节点重新初始化为一个新副本，所有操作都是自动完成的。不过，还有其他更重要的原因让你想在Kubernetes中运行数据库。

大多数公司希望将数据库作为DBaaS（“数据库即服务”）。自我配置自愈数据库，包括备份和监控。虽然这是大多数云提供商提供的，但通过使用Kubernetes自己动手可以节省大量成本，并提供额外的功能，如多云和云可移植性。

这些功能通过Kubernetes Operators提供。Operators是Kubernetes的特定于应用程序的扩展，它对部署和操作自动化进行编码，同时向用户公开简单的接口。高级数据库Kubernetes Operators带来了以下好处：

——自动化“第二天操作”：部署、高可用性、备份和监控；打补丁、“吸尘”、去除膨胀、重新索引等。Operators可以将这些操作编码到CRD、YAML文件中，以便自动执行这些操作。这种方法的一个例子是StackGres，一个在Kubernetes上运行Postgres的高级operator，它完全自动化了上面提到的所有操作。

——将数据库功能外部化到第三方、知名的Kubernetes组件，如Envoy代理；进行监控的Prometheus和Grafana；或用于SSL证书管理的Cert Manager。数据库operators可能依赖这些组件来卸载数据库功能，减少用户操作它们的认知知识，因为它更熟悉，并获得更高级的功能。

正如高盛、Zalando和Flipkart等领先公司所表明的那样，在Kubernetes上运行数据库不仅是未来，也是现在。与任何技术一样，在部署生产工作负载之前，都应该进行仔细和客观的评估。

毫不奇怪，Data on Kubernetes 2021报告中的数据发现，90%的公司认为Kubernetes已经为有状态工作负载做好了准备。这些组织中的绝大多数（70%）在生产中运行有状态的工作负载，数据库排在首位。那些运行75%或更多生产负载的人说，他们的生产率提高了2倍或更高。

考虑到在Kubernetes上运行数据库的所有优点，企业应该有所行动。在Kubernetes上运行数据是全面编排基础设施的最新前沿，笔者相信这一转变将为企业带来可观的价值。

原文链接：

https://thenewstack.io/kubernetes-will-revolutionize-enterprise-database-management/

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