AlloyDB Omni proporciona una plataforma de organización para implementar y administrar AlloyDB Omni en entornos que no son de Kubernetes, por ejemplo, en Red Hat Enterprise Linux (RHEL) y sistemas compatibles que usan paquetes de Red Hat Package Manager (RPM). La opción de implementación del organizador de RPM extiende la flexibilidad y la automatización similares a las de la nube a la infraestructura local y de máquina virtual (VM).
AlloyDB Omni con el organizador de RPM permite que las empresas instalen, configuren y administren instancias de AlloyDB Omni con paquetes de RPM estándar. Este enfoque admite organizaciones que tienen inversiones significativas en infraestructura de VM y prácticas operativas establecidas en torno a herramientas de automatización, por ejemplo, Ansible. La opción de implementación del organizador de RPM se ejecuta directamente en VMs de Linux o servidores físicos sin necesidad de una capa de creación de contenedores, como Docker, o un sistema de organización, como Kubernetes.
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Casos de uso
La opción de implementación del organizador de RPM admite los siguientes casos de uso:
| Caso de uso | Descripción |
|---|---|
| Empresas con infraestructura de VM | Admite empresas en las que Kubernetes no es estándar o entornos en contenedores con dependencias de aplicaciones que prefieren implementaciones estándar de VM o equipos físicos. |
| Operaciones simplificadas | Automatiza la implementación, la configuración y la administración del ciclo de vida de la base de datos con herramientas conocidas, como Ansible. |
| Alta disponibilidad (HA) y recuperación ante desastres (DR) | Configura clústeres de AlloyDB Omni resilientes con mecanismos automatizados de conmutación por error y recuperación. |
| Entornos híbridos | Garantiza operaciones de bases de datos coherentes en los centros de datos locales y las VMs en la nube. |
| Integración de sistemas heredados | Se integra con aplicaciones y sistemas existentes diseñados para entornos no alojados en contenedores. |
Beneficios
Los beneficios de la opción de implementación del organizador de RPM incluyen lo siguiente:
- Implementación rápida: Automatiza todo el ciclo de vida, desde el aprovisionamiento hasta la verificación, lo que reduce de forma significativa el tiempo y la complejidad de configurar clústeres de AlloyDB Omni.
- Integración perfecta: Se integra de forma nativa con la administración de paquetes estándar de Linux (RPM) y los frameworks de automatización populares, como Ansible, lo que permite que los equipos usen las habilidades y las integraciones de herramientas existentes.
- Experiencia coherente: Proporciona una experiencia del usuario y un conjunto de funciones para la administración y las operaciones comparables con el operador de Kubernetes de AlloyDB Omni, lo que proporciona coherencia en diferentes modelos de implementación.
- Alta disponibilidad (HA) y recuperación ante desastres (DR) de nivel empresarial: admite configuraciones flexibles para la alta disponibilidad y la recuperación ante desastres para satisfacer las necesidades de continuidad empresarial.
- Seguridad sólida: Facilita la implementación de estrategias de seguridad multifacéticas, incluida la administración de usuarios, la seguridad de redes con certificados (SSL) y la integración con sistemas, por ejemplo, Microsoft Active Directory.
- Administración centralizada: Usa el servicio de AlloyDB Omni para proporcionar un plano de control unificado para administrar AlloyDB Omni en VMs.
- Observabilidad y auditoría: Permite la integración en servidores de registro externos, por ejemplo, Elastic Stack, con rsyslog para la administración, la supervisión y el registro centralizado de registros.
- Protección de datos: Incluye funciones para simplificar las configuraciones y estrategias de copia de seguridad y restablecimiento.
- Agrupación de conexiones: Admite la implementación de PgBouncer para optimizar las conexiones de la base de datos y mejorar el rendimiento.
- Administración de flotas: Te permite administrar varios clústeres de AlloyDB Omni a gran escala.
Arquitectura
AlloyDB Omni define una jerarquía de componentes que proporcionan flexibilidad. Esta flexibilidad te ayuda a maximizar la disponibilidad de los datos y optimizar el rendimiento y la capacidad de procesamiento de las consultas. Este enfoque te permite supervisar tu implementación de AlloyDB Omni y ajustar su escala y tamaño para que se adapten a tus cargas de trabajo.
El recurso de nivel superior en la jerarquía es una implementación de AlloyDB Omni que incluye un clúster principal y uno o más clústeres secundarios. Un clúster de AlloyDB Omni tiene una o más instancias, que son una abstracción de los recursos de procesamiento a los que se conectan los usuarios. El clúster incluye una instancia principal (lectura y escritura) y una o más instancias de grupo de lectura opcionales (solo lectura). Cada instancia tiene su propio extremo de acceso. De manera opcional, puedes configurar una instancia principal con un solo nodo para la implementación independiente o con varios nodos para la implementación con alta disponibilidad. Todos los nodos tienen AlloyDB Omni y otros componentes relacionados implementados con los paquetes de software.
La instancia principal contiene un nodo activo (de lectura y escritura) diseñado para controlar las cargas de trabajo transaccionales. Para los clústeres de bases de datos que van más allá de las pruebas, los experimentos y el desarrollo básicos, configura la alta disponibilidad con nodos en espera adicionales. Para evitar la pérdida de datos y lograr un objetivo de punto de recuperación (RPO) de cero en caso de una falla del nodo principal, configura el modo de replicación sincronizada del nodo en espera.
HA resiliente
Una arquitectura de alta disponibilidad resiliente implementa un nodo principal activo y nodos en espera
en zonas independientes sin nodos de balanceador de cargas dedicados.
En cambio, el servicio keepalived se ejecuta directamente en los nodos de la base de datos
para administrar una dirección IP virtual flotante que expone el extremo de lectura y escritura
en el nodo principal activo.
En la siguiente figura, se muestra la arquitectura de implementación de alta disponibilidad resiliente en un entorno de equipos físicos o de VM:
Figura 1. Arquitectura de implementación de HA resiliente de AlloyDB Omni
Alta disponibilidad escalable
Una arquitectura de alta disponibilidad escalable implementa un nodo principal activo y nodos en espera en zonas independientes, junto con nodos de balanceador de cargas de HAProxy dedicados. Estos nodos del balanceador de cargas exponen los extremos de lectura y escritura, y de solo lectura, y enrutan el tráfico de los clientes.
En la siguiente figura, se muestra la taxonomía de una implementación de alta disponibilidad escalable de AlloyDB Omni en un entorno de equipos físicos o de VM:
Figura 2. Arquitectura de implementación de VM con alta disponibilidad escalable de AlloyDB Omni
Componentes
La opción de implementación del organizador de RPM incluye un conjunto de componentes de software, cada uno instalado como paquetes RPM o Debian, para una implementación de AlloyDB Omni full stack y con alta disponibilidad. La arquitectura de referencia se basa en estos componentes para las operaciones de la base de datos.
| Componente | Descripción |
|---|---|
| Organizador | La organización de AlloyDB Omni proporciona interfaces de línea de comandos y de Ansible para ayudarte a implementar y administrar uno o más clústeres de AlloyDB Omni en un entorno distribuido. |
| alloydbomni | El núcleo de AlloyDB Omni incluye PostgreSQL y funciones de piloto automático para mejorar el rendimiento y las capacidades para admitir cargas de trabajo modernas, por ejemplo, el procesamiento analítico en línea (OLAP) y la IA generativa. |
| alloydbomni_monitor | El monitor de AlloyDB Omni te permite extraer métricas de AlloyDB Omni. |
alloydbomni_ui (opcional) |
La interfaz de usuario web de AlloyDB Omni es una consola web autoadministrada que proporciona paneles de observabilidad para instancias de clústeres, gráficos de telemetría del sistema, tamaños de bases de datos, marcas de bases de datos activas, estadísticas del motor de columnas y estadísticas de consultas. |
| etcd | etcd proporciona un sistema de configuración distribuido que el gestor de clúster usa para almacenar la información de configuración y estado de PostgreSQL. |
| Gestor de clúster | El plano de control central organiza las operaciones en todo el clúster. Esto incluye el arranque del clúster, la administración de la alta disponibilidad, el manejo de la conmutación por error, la coordinación de las actualizaciones y la exposición de interfaces para herramientas de automatización, por ejemplo, Ansible y la utilidad de línea de comandos de alloydbctl. |
| Node Manager | Un agente que se ejecuta en cada nodo del clúster de AlloyDB Omni. Interactúa con el gestor de clúster para ejecutar tareas en el nodo, por ejemplo, instalar y configurar AlloyDB Omni, administrar el ciclo de vida del servicio de base de datos (iniciar y detener), supervisar el estado del nodo y recopilar registros y métricas. |
| HAProxy | HAProxy funciona como un balanceador de cargas para las implementaciones de AlloyDB Omni. Expone los extremos de lectura y escritura, y de solo lectura. Funciona con el gestor de clúster para redireccionar el tráfico a los nodos activos adecuados. |
| keepalived | keepalived puede proporcionar alta disponibilidad para los nodos participantes, por ejemplo, HAProxy, con una dirección IP virtual flotante. |
| PgBouncer | PgBouncer es un agrupador de conexiones ligero para bases de datos de PostgreSQL. |
| pgBackRest | pgBackRest es una herramienta de copia de seguridad y restablecimiento de código abierto diseñada para PostgreSQL. |
Esta arquitectura te permite ejecutar y operar AlloyDB Omni de manera eficiente en tu entorno de VM de Linux existente, lo que combina AlloyDB Omni con la familiaridad de tus prácticas operativas establecidas.
Requisitos del sistema
Los requisitos del sistema para la pila de implementación de AlloyDB Omni incluyen un conjunto de máquinas virtuales preconfiguradas para ejecutar varios componentes. Cada máquina virtual de AlloyDB Omni debe tener un disco de datos conectado configurado con el sistema de archivos ext4/xfs. El tamaño del disco se calcula a partir del tamaño de los datos. Las características de rendimiento del almacenamiento afectan el rendimiento de AlloyDB Omni. En la siguiente tabla, se proporcionan las configuraciones de CPU y memoria mínimas y recomendadas para las VMs.
| Tipo de VM | Hardware y sistema operativo (SO) mínimos | Hardware y SO recomendados |
|---|---|---|
| Nodo del controlador |
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| Nodos del balanceador de cargas |
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| AlloyDB Omni (independiente) |
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| AlloyDB Omni (con alta disponibilidad) |
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| Nodo del repositorio de copias de seguridad |
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Arquitectura de referencia de implementación de HA
La arquitectura de alta disponibilidad proporciona mayor protección contra el tiempo de inactividad a nivel de datos
en comparación con las configuraciones de bases de datos de nodo único. Ambas arquitecturas de referencia de alta disponibilidad usan una
configuración de base de datos de varios nodos (grupo primary_instance_nodes) con un nodo principal
activo y nodos en espera replicados de forma síncrona, implementados en
zonas separadas. Si el nodo principal falla, un nodo en espera asume el rol de principal para controlar las consultas de los clientes.
El componente del administrador de clústeres en la pila de software realiza la configuración del clúster, supervisa el estado del servidor de AlloyDB Omni y organiza la conmutación por error automatizada eligiendo la nueva instancia principal con la ayuda de un sistema de configuración distribuido, como etcd. Las empresas usan el RPO y el objetivo de tiempo de recuperación (RTO) como las medidas clave para la disponibilidad. Las configuraciones de la arquitectura de HA ofrecen un RPO y un RTO casi nulos para las fallas a nivel de zona. También puedes configurar copias de seguridad y, de forma opcional, instancias de grupos de lectura con replicación asíncrona para descargar cargas de trabajo de solo lectura.
Según los requisitos de carga de trabajo y enrutamiento, puedes implementar AlloyDB Omni con la arquitectura de alta disponibilidad resiliente, que funciona sin nodos de balanceador de cargas dedicados, o la arquitectura de alta disponibilidad escalable, que incluye nodos de balanceador de cargas dedicados:
HA resiliente
La arquitectura de HA resiliente implementa los nodos de la base de datos
(grupo primary_instance_nodes) sin nodos de balanceador de cargas
dedicados:
- Enrutamiento de IP virtual: El servicio
keepalivedse ejecuta directamente en los nodos de la base de datos y administra una dirección IP virtual flotante que apunta al nodo principal activo. Esta configuración expone el extremo de lectura y escritura directamente en el nodo activo. Las aplicaciones cliente se conectan a la base de datos con la dirección IP virtual. Si se produce una conmutación por error y un nodo en espera se asciende a principal, el serviciokeepalivedcambia automáticamente la dirección IP virtual al nuevo nodo principal activo. - Agrupación de conexiones: Si usas PgBouncer para la agrupación de conexiones, se ejecuta directamente en los nodos de la base de datos.
Alta disponibilidad escalable
La arquitectura de alta disponibilidad escalable agrega nodos de balanceador de cargas dedicados
(grupo load_balancer_nodes) al clúster de la base de datos:
- Balanceo de cargas de HAProxy: Los nodos del balanceador de cargas dedicado ejecutan HAProxy, que expone los extremos de lectura y escritura, y de solo lectura. HAProxy trabaja con el gestor de clúster para supervisar los estados de los nodos, enrutar las consultas de lectura y escritura al nodo principal activo y distribuir las consultas de solo lectura entre los nodos en espera en buen estado o las instancias de grupos de lectura opcionales. Si se produce una conmutación por error, HAProxy cambia automáticamente el tráfico de lectura y escritura al nuevo nodo activo.
- Alta disponibilidad del balanceador de cargas: El
servicio
keepalivedse ejecuta en los nodos del balanceador de cargas y administra una dirección IP virtual flotante en ellos. Los clientes se conectan al balanceador de cargas de HAProxy con esta dirección IP virtual para realizar operaciones de base de datos. Si el servicio de HAProxy activo o el nodo del balanceador de cargas falla, el serviciokeepalivedmigra la dirección IP virtual a otro nodo del balanceador de cargas. - Agrupación de conexiones: Si usas PgBouncer para
la agrupación de conexiones, se ejecuta en los nodos del balanceador de cargas dedicado
junto con HAProxy y
keepalived.
En la siguiente imagen, se muestra la arquitectura de implementación de alta disponibilidad:
Figura 3. Arquitectura de implementación de HA
Organizador de RPM
AlloyDB Omni con el organizador de RPM proporciona una plataforma de automatización y un plano de control para instalar, configurar y administrar clústeres de bases de datos de AlloyDB Omni en un conjunto de VMs o servidores de equipos físicos. Esto incluye varias configuraciones de arquitectura de referencia, por ejemplo, alta disponibilidad (HA) independiente, resiliente y escalable.
El administrador de clústeres de AlloyDB Omni proporciona el plano de control. Este componente es el servicio principal que automatiza la administración y la alta disponibilidad del clúster de AlloyDB Omni para ayudar a controlar el ciclo de vida de extremo a extremo de un clúster de AlloyDB Omni. El plano de control en sí tiene alta disponibilidad y controla varias situaciones de falla.
La opción de implementación del organizador de RPM es la interfaz remota para comunicarse con el servicio de administrador de clústeres de AlloyDB Omni. El orquestador se ejecuta en un nodo dedicado, llamado nodo de control. Desde este nodo, puedes administrar uno o más clústeres de forma remota a través de un canal seguro. Para garantizar la compatibilidad con tu entorno, hay varios organizadores de AlloyDB Omni disponibles. Elige un organizador que sea adecuado para tus necesidades de automatización.
- CLI del organizador de AlloyDB Omni (disponible como RPM): Se recomienda para entornos que usan secuencias de comandos de shell para automatizar la implementación y la administración de clústeres.
- Ansible del organizador de RPM (disponible como colección de Ansible): Se recomienda para entornos que usan la automatización integrada basada en Ansible y están listos para extenderla con llamadas a roles adicionales de Ansible. Se proporcionan guías de Ansible de ejemplo para habilitar la integración directa con las guías de Ansible existentes.
El organizador de AlloyDB Omni facilita las siguientes operaciones relacionadas con el clúster de AlloyDB Omni. El organizador basado en Ansible proporciona roles de Ansible para cada una de estas operaciones. La línea de comandos proporciona un conjunto de comandos que se invocan con un mensaje de shell o secuencias de comandos de shell.
Installation: Instala varios componentes del clúster en los nodos respectivos.Bootstrap: Configura y arranca todos los componentes según sus especificaciones.Update: Actualiza los recursos para las versiones más recientes o las configuraciones actualizadas.Status: Obtén el estado de todos los componentes o servicios del clúster.Delete: Borra los recursos del clúster.
Los organizadores toman un conjunto de especificaciones como entrada en formato YAML.
- Especificación de Deployment: Es igual al formato de inventario de Ansible
que define la topología del clúster de VM. Contiene varios grupos de VM,
por ejemplo, los siguientes, junto con sus configuraciones.
primary_instance_nodes: Son nodos dedicados para los servidores de bases de datos de AlloyDB Omni.cluster_manager_nodes: Opcional Nodos que ejecutan servidores del gestor de clústeres de AlloyDB Omni. Si no existen nodos de gestor de clúster dedicados, puedes implementar el gestor de clúster en elprimary_instance_nodes.etcd_nodes: El gestor de clúster almacena metadatos en etcd. etcd se puede ejecutar en los mismos nodos que los nodos del gestor de clúster si no se especifica de forma explícita.load_balancer_nodes: Opcional Nodos adicionales dedicados para un balanceador de cargas basado en HAProxy en una implementación de alta disponibilidad escalable. Si se omite,keepalivedy PgBouncer se ejecutan directamente en los nodos del grupoprimary_instance_nodesen una implementación de HA resiliente.
- Especificación de recursos: Un clúster consta de uno o más recursos de clúster que se implementarán y administrarán, por ejemplo, clústeres de bases de datos y agrupadores de conexiones. La especificación del recurso está en formato YAML y describe los recursos que se implementarán en el clúster.
Limitaciones
- La opción de implementación del organizador de RPM solo admite lo siguiente:
- AlloyDB Omni PostgreSQL 18
- Paquetes de software compatibles con la versión 9 de RHEL
- Plataforma Intel x86 de 64 bits
- No se admiten las actualizaciones de versiones principales.
- No se incluyen instrucciones para configurar la recuperación ante desastres ni las instancias de grupos de lectura.
- La supervisión de AlloyDB Omni no admite conexiones SSL. Debes implementar los servidores del panel de supervisión en la misma red privada que los nodos de AlloyDB Omni.
- AlloyDB Omni admite SELinux en los modos permisivo y de aplicación forzosa. Debes configurar el modo de SELinux que seleccionaste antes de inicializar el clúster. No se admite el cambio al modo de aplicación forzosa después del inicio.
¿Qué sigue?
- Para comenzar a usar esta opción de implementación, solicita acceso con el formulario de registro.
- Elige una opción de descarga e instalación de AlloyDB Omni.
- Instala el organizador de AlloyDB Omni.
- Instala la IU web.