Gestire l'alta disponibilità in Kubernetes

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Questa pagina descrive come abilitare e testare l'alta affidabilità (HA) nel cluster di database AlloyDB Omni basato su Kubernetes. Questo documento presuppone una conoscenza di base dell'applicazione dei file manifest di Kubernetes e dell'utilizzo dello strumento a riga di comando kubectl.

Panoramica

Per abilitare l'alta disponibilità nel cluster di database, configura l'operatore AlloyDB Omni Kubernetes in modo che crei repliche di standby dell'istanza di database principale. L'operatore AlloyDB Omni configura il cluster di database in modo che aggiorni continuamente i dati su questa replica e corrisponda a tutte le modifiche dei dati nell'istanza principale.

Puoi anche abilitare l'alta disponibilità nel cluster di database abilitato per TDE. Per saperne di più sulla creazione di un cluster abilitato per TDE, vedi Creare un cluster abilitato per TDE.

Abilita alta disponibilità

Prima di abilitare l'alta disponibilità nel cluster di database, assicurati che il cluster Kubernetes abbia:

  • Spazio di archiviazione per due copie complete dei dati

  • Risorse di calcolo per due istanze di database in esecuzione in parallelo

Per abilitare l'alta disponibilità:

  1. Modifica il manifest del cluster di database in modo da includere una sezione availability nella sezione spec. Questa sezione utilizza il parametro numberOfStandbys per specificare il numero di standby da aggiungere.

    spec:
  availability:
    numberOfStandbys: NUMBER_OF_STANDBYS

    Sostituisci NUMBER_OF_STANDBYS con il numero di standby che vuoi aggiungere. Il valore massimo è 5. Se non sai quanti standby ti servono, inizia impostando il valore su 1 o 2.

  2. Applica di nuovo il manifest.

Disabilita alta disponibilità

Per disabilitare l'alta disponibilità:

  1. Imposta numberOfStandbys su 0 nel manifest del cluster:

    spec:
  availability:
    numberOfStandbys: 0

  2. Applica di nuovo il manifest.

Verifica l'alta disponibilità in un cluster di database

Per controllare lo stato dell'alta disponibilità in un cluster di database, controlla lo stato HAReady. Se lo stato di HAReady è True, l'alta disponibilità è abilitata e funziona nel cluster. Se è False, è abilitata, ma non è pronta perché è in fase di configurazione.

Per controllare lo stato HAReady utilizzando la riga di comando kubectl, esegui il comando seguente:

kubectl get dbcluster.alloydbomni.dbadmin.goog DB_CLUSTER_NAME -o jsonpath={.status.conditions[?(@.type == \'HAReady\')]} -n NAMESPACE

Sostituisci quanto segue:

  • DB_CLUSTER_NAME: il nome del cluster di database.

  • NAMESPACE: lo spazio dei nomi del cluster di database.

Esegui il failover su un'istanza di standby

Se l'istanza principale non è disponibile per un periodo di tempo configurabile, l'operatore AlloyDB Omni esegue automaticamente il failover dall'istanza di database principale all'istanza di standby. I seguenti parametri determinano quando avviare un failover automatico:

  • Il tempo tra i controlli di integrità (il valore predefinito è 30 secondi)

  • Il numero di controlli di integrità consecutivi non riusciti (il valore predefinito è 3)

Un failover automatico viene avviato dopo che si è verificato il numero specificato di controlli di integrità consecutivi non riusciti, con il tempo specificato tra ogni controllo di integrità non riuscito. Se vengono mantenuti i valori predefiniti, si verifica un failover automatico dopo 3 controlli di integrità consecutivi non riusciti, ciascuno a 30 secondi di distanza.

L'esecuzione di un failover manuale è una buona opzione quando vuoi ripristinare rapidamente un errore imprevisto e ridurre al minimo i tempi di inattività.

L'operatore AlloyDB Omni supporta sia il failover automatico sia quello manuale. Il failover automatico è abilitato per impostazione predefinita.

Il failover comporta la seguente sequenza di eventi:

  1. L'operatore AlloyDB Omni porta offline l'istanza di database principale.

  2. L'operatore AlloyDB Omni promuove la replica di standby a nuova istanza di database principale.

  3. L'operatore AlloyDB Omni elimina l'istanza di database principale precedente.

  4. L'operatore AlloyDB Omni crea una nuova replica di standby.

Disabilita il failover automatico

I failover automatici sono abilitati per impostazione predefinita nei cluster di database.

Per disabilitare il failover automatico:

  1. Imposta enableAutoFailover su false nel manifest del cluster:

    spec:
  availability:
    enableAutoFailover: false

Modifica le impostazioni di attivazione del failover automatico

Puoi utilizzare le impostazioni per modificare i failover automatici per ogni cluster di database.

L'operatore AlloyDB Omni esegue controlli di integrità regolari sull'istanza di database principale e su tutte le repliche di standby. La frequenza predefinita per i controlli di integrità è di 30 secondi. Se un'istanza raggiunge la soglia di attivazione del failover automatico, l'operatore AlloyDB Omni attiva un failover automatico.

Il valore di soglia è il numero di errori consecutivi per il controllo di integrità prima che venga attivato un failover. Per modificare il periodo di controllo di integrità o il valore di soglia, imposta i campi healthcheckPeriodSeconds e autoFailoverTriggerThreshold su valori interi nel manifest del cluster:

spec:
  availability:
    healthcheckPeriodSeconds: HEALTHCHECK_PERIOD
    autoFailoverTriggerThreshold: AUTOFAILOVER_TRIGGER_THRESHOLD

Sostituisci quanto segue:

  • HEALTHCHECK_PERIOD: un valore intero che indica il numero di secondi da attendere tra ogni controllo di integrità. Il valore predefinito è 30. Il valore minimo è 1 e il valore massimo è 86400 (equivalente a un giorno).

  • AUTOFAILOVER_TRIGGER_THRESHOLD: un valore intero per il numero di errori consecutivi per il controllo di integrità prima che venga attivato un failover. Il valore predefinito è 3. Il valore minimo è 0. Non esiste un valore massimo. Se questo campo è impostato su 0, viene utilizzato il valore predefinito 3.

Attiva un failover manuale

Per attivare un failover manuale, crea e applica un manifest per una nuova risorsa di failover:

apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
kind: Failover
metadata:
  name: FAILOVER_NAME
  namespace: NAMESPACE
spec:
  dbclusterRef: DB_CLUSTER_NAME

Sostituisci quanto segue:

  • FAILOVER_NAME: un nome per questa risorsa, ad esempio failover-1.

  • NAMESPACE: lo spazio dei nomi per questa risorsa di failover, che deve corrispondere allo spazio dei nomi del cluster di database a cui si applica.

  • DB_CLUSTER_NAME: il nome del cluster di database su cui eseguire il failover.

Per monitorare il failover, esegui il comando seguente:

kubectl get failover FAILOVER_NAME -o jsonpath={.status.state} -n NAMESPACE

Sostituisci quanto segue:

  • FAILOVER_NAME: il nome che hai assegnato alla risorsa di failover quando l'hai creata.

  • NAMESPACE: lo spazio dei nomi del cluster di database.

Il comando restituisce Success dopo che la nuova istanza di database principale è pronta per l'uso. Per monitorare lo stato della nuova istanza di standby, consulta la sezione successiva.

Esegui il cambio su un'istanza di standby

Il cambio viene eseguito quando vuoi testare la configurazione di ripristino di emergenza o altre attività pianificate che richiedono l'inversione dei ruoli del database principale e della replica di standby.

Al termine del cambio, la direzione della replica e i ruoli dell'istanza di database principale e della replica di standby vengono invertiti. Utilizza gli switchover per avere un maggiore controllo sul test della configurazione di ripristino di emergenza senza perdita di dati.

L'operatore AlloyDB Omni supporta il cambio manuale. Un cambio comporta la seguente sequenza di eventi:

  1. L'operatore AlloyDB Omni porta offline l'istanza di database principale.

  2. L'operatore AlloyDB Omni promuove la replica di standby a nuova istanza di database principale.

  3. L'operatore AlloyDB Omni imposta l'istanza di database principale precedente come replica di standby.

Esegui un cambio

Prima di iniziare un cambio:

Per eseguire un cambio, crea e applica un manifest per una nuova risorsa di cambio:

apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
kind: Switchover
metadata:
    name: SWITCHOVER_NAME
spec:
     dbclusterRef: DB_CLUSTER_NAME
     newPrimary: STANDBY_REPLICA_NAME

Sostituisci quanto segue:

  • SWITCHOVER_NAME: un nome per questa risorsa di cambio, ad esempio switchover-1.

  • DB_CLUSTER_NAME: il nome dell'istanza di database principale a cui si applica l'operazione di cambio.

  • STANDBY_REPLICA_NAME: il nome dell'istanza di database che vuoi promuovere a nuova istanza principale.

    Per identificare il nome della replica di standby, esegui il comando seguente:

    kubectl get instances.alloydbomni.internal.dbadmin.goog

Ripristina automaticamente un'istanza di standby

Se un'istanza di standby non è disponibile, l'operatore AlloyDB Omni la ripristina eliminando la vecchia replica di standby e creando una nuova replica di standby che la sostituisce. Il tempo predefinito per attivare un ripristino automatico è di 90 secondi.

Il ripristino automatico del cluster di database contribuisce a mantenere una replica continua e integra del database principale.

Disabilita il ripristino automatico dell'istanza

Per impostazione predefinita, il ripristino automatico di un'istanza di standby è abilitato nei cluster di database.

Per disabilitare i ripristini automatici:

  1. Nel manifest del cluster, imposta enableAutoHeal su false:

    spec:
  availability:
    enableAutoHeal: false

Modifica le impostazioni di attivazione del ripristino automatico

Per ogni cluster di database, puoi utilizzare le impostazioni per modificare i ripristini automatici.

L'operatore AlloyDB Omni esegue controlli di integrità regolari che puoi configurare. Per saperne di più, vedi Modifica le impostazioni di attivazione del failover automatico. Se una replica di standby raggiunge la soglia di attivazione del ripristino automatico, l'operatore AlloyDB Omni attiva un ripristino automatico.

Il valore di soglia è il numero di errori consecutivi per il controllo di integrità prima che venga attivato un ripristino. Per modificare il valore di soglia, imposta autoHealTriggerThreshold nel manifest del cluster:

spec:
  availability:
    autoHealTriggerThreshold: AUTOHEAL_TRIGGER_THRESHOLD

Sostituisci quanto segue:

  • AUTOHEAL_TRIGGER_THRESHOLD: un valore intero per il numero di errori consecutivi per il controllo di integrità prima che venga attivato un ripristino. Il valore predefinito è 5. Il valore minimo è 2 a causa di possibili errori temporanei e una tantum nei controlli di integrità di standby.

Risolvi i problemi relativi al ripristino dell'istanza

Se utilizzi un numero elevato di cluster di database in un singolo cluster Kubernetes o se hai cluster di database con provisioning insufficiente, il ripristino automatico potrebbe causare la mancata disponibilità dell'operatore AlloyDB Omni o dei cluster di database. Se ricevi un errore che inizia con HealthCheckProber: health check for instance failed e l'errore fa riferimento a un timeout o a un errore di connessione, prova le seguenti correzioni consigliate:

Di seguito sono riportati alcuni esempi di errori che potrebbero essere causati da un ripristino automatico eccessivo. Questi esempi omettono i dettagli dell'ambiente che ti aiutano a identificare l'origine dell'errore, come il nome di un cluster o un indirizzo IP.

  • HealthCheckProber: health check for instance failed" err="DBSE0005: DBDaemon Client Error. secure dbdaemon connection failed: context deadline exceeded...

  • HealthCheckProber: health check for instance failed" err="rpc error: code = Code(10303) desc = DBSE0303: Healthcheck: Health check table query failed. dbdaemon/healthCheck: read healthcheck table: timeout...

  • HealthCheckProber: health check for instance failed" err="rpc error: code = Code(12415) desc = DBSE2415: Postgres: failed to connect to database. dbdaemon/healthCheck: failed to connect...

Utilizza la replica di standby come istanza di sola lettura

Per utilizzare una replica di standby come istanza di sola lettura:

  1. Imposta enableStandbyAsReadReplica su true nel manifest del cluster di database:

    spec:
  availability:
    enableStandbyAsReadReplica: true

  2. Applica di nuovo il manifest.

  3. Verifica che l'endpoint di sola lettura sia riportato nel campo status dell'oggetto DBCluster:

    kubectl describe dbcluster -n NAMESPACE DB_CLUSTER_NAME

    La seguente risposta di esempio mostra l'endpoint dell'istanza di sola lettura:

    Status:
[...]
Primary:
  [...]
  Endpoints:
    Name: Read-Write
    Value: 10.128.0.81:5432
    Name: Read-Only
    Value: 10.128.0.82:5432