AlloyDB Omni fornisce una piattaforma di orchestrazione per il deployment e la gestione di AlloyDB Omni in ambienti non Kubernetes, ad esempio su Red Hat Enterprise Linux (RHEL) e sistemi compatibili che utilizzano pacchetti Red Hat Package Manager (RPM). L'opzione di deployment dell'orchestratore RPM estende la flessibilità e l'automazione simili al cloud all'infrastruttura on-premise e alle macchine virtuali (VM).
AlloyDB Omni che utilizza l'orchestratore RPM consente alle aziende di installare, configurare e gestire le istanze AlloyDB Omni utilizzando i pacchetti RPM standard. Questo approccio supporta le organizzazioni che hanno investimenti significativi nell'infrastruttura VM e pratiche operative consolidate basate su strumenti di automazione, ad esempio Ansible. L'opzione di deployment dell'orchestratore RPM viene eseguita direttamente su VM Linux o server bare metal senza richiedere un livello di containerizzazione come Docker o un sistema di orchestrazione come Kubernetes.
Casi d'uso
L'opzione di deployment dell'orchestratore RPM supporta i seguenti casi d'uso:
| Caso d'uso | Descrizione |
|---|---|
| Aziende con infrastruttura VM | Supporta le aziende in cui Kubernetes non è standard o gli ambienti containerizzati con dipendenze delle applicazioni che preferiscono deployment standard di VM o bare metal. |
| Operazioni semplificate | Automatizza il deployment, la configurazione e la gestione del ciclo di vita del database utilizzando strumenti familiari, ad esempio Ansible. |
| Alta affidabilità (HA) e ripristino di emergenza (RE) | Configura cluster AlloyDB Omni resilienti con meccanismi di failover e recupero automatici. |
| Ambienti ibridi | Garantisce operazioni di database coerenti nei data center on-premise e nelle VM cloud. |
| Integrazione di sistemi legacy | Si integra con applicazioni e sistemi esistenti progettati per ambienti non containerizzati. |
Vantaggi
I vantaggi dell'opzione di deployment dell'orchestratore RPM includono:
- Deployment rapido: automatizza l'intero ciclo di vita dal provisioning alla verifica, riducendo significativamente il tempo e la complessità della configurazione dei cluster AlloyDB Omni.
- Integrazione perfetta: si integra in modo nativo con la gestione dei pacchetti Linux standard (RPM) e con i framework di automazione più diffusi, ad esempio Ansible, che consente ai team di utilizzare le competenze e le integrazioni degli strumenti esistenti.
- Esperienza coerente: offre un'esperienza utente e un insieme di funzionalità per la gestione e le operazioni paragonabili all'operatore Kubernetes di AlloyDB Omni, che garantisce la coerenza tra i diversi modelli di deployment.
- Alta affidabilità (HA) e ripristino di emergenza (RE) di livello aziendale: supporta configurazioni flessibili per l'alta affidabilità e ripristino di emergenza per soddisfare le esigenze di continuità operativa.
- Sicurezza avanzata: facilita l'implementazione di strategie di sicurezza sfaccettate, tra cui la gestione degli utenti, la sicurezza di rete con certificati (SSL) e l'integrazione con i sistemi, ad esempio Microsoft Active Directory.
- Gestione centralizzata: utilizza il servizio AlloyDB Omni per fornire un control plane unificato per la gestione di AlloyDB Omni sulle VM.
- Osservabilità e controllo: consente l'integrazione con server di logging esterni, ad esempio Elastic Stack, utilizzando rsyslog per la gestione, il monitoraggio e il controllo centralizzati dei log.
- Protezione dei dati: include funzionalità per configurazioni e strategie di backup e ripristino semplificate.
- Pool di connessioni: supporta il deployment di PgBouncer per ottimizzare le connessioni al database e migliorare le prestazioni.
- Gestione del parco risorse: consente di gestire più cluster AlloyDB Omni su larga scala.
Architettura
AlloyDB Omni definisce una gerarchia di componenti che offrono flessibilità. Questa flessibilità ti aiuta a massimizzare la disponibilità dei dati e a ottimizzare il rendimento e la velocità effettiva delle query. Questo approccio ti consente di monitorare la deployment di AlloyDB Omni e di regolarne la scalabilità e le dimensioni in base ai tuoi carichi di lavoro.
La figura seguente mostra la tassonomia del deployment di AlloyDB Omni in un ambiente bare metal o VM.
Fig. 1. Topologia di deployment delle VM AlloyDB Omni
La risorsa di primo livello nella gerarchia è un deployment AlloyDB Omni che include un cluster principale e uno o più cluster secondari. Un cluster AlloyDB Omni ha una o più istanze, che sono un'astrazione delle risorse di calcolo a cui si connettono gli utenti. Il cluster include un'istanza principale (lettura/scrittura) e una o più istanze del pool di lettura facoltative (sola lettura). Ogni istanza ha il proprio endpoint di accesso. Se vuoi, puoi configurare un'istanza primaria con un singolo nodo per il deployment autonomo o più nodi per il deployment ad alta disponibilità. Tutti i nodi hanno AlloyDB Omni e altri componenti correlati di cui è stato eseguito il deployment utilizzando i pacchetti software.
L'istanza principale contiene un nodo attivo (lettura/scrittura) progettato per gestire i carichi di lavoro transazionali. Per i cluster di database oltre a test, esperimenti e sviluppo di base, configura l'alta affidabilità con nodi di standby aggiuntivi. Per evitare la perdita di dati (RPO=0) in caso di errore che comporti la perdita di disponibilità di un nodo primario che gestisce le transazioni di lettura e scrittura, configura la modalità di replica sincronizzata del nodo di standby. L'RPO è definito come Recovery Point Objective.
Componenti
L'opzione di deployment dell'orchestratore RPM include un insieme di componenti software, ciascuno installato come pacchetto RPM o Debian, per un deployment full-stack e a disponibilità elevata di AlloyDB Omni. L'architettura di riferimento si basa su questi componenti per le operazioni di database.
| Componente | Descrizione |
|---|---|
| Orchestratore | L'orchestrazione di AlloyDB Omni fornisce interfacce a riga di comando e Ansible per aiutarti a eseguire il deployment e la gestione di uno o più cluster AlloyDB Omni in un ambiente distribuito. |
| alloydbomni | Il core di AlloyDB Omni include PostgreSQL e funzionalità di guida automatica per prestazioni e funzionalità avanzate a supporto dei carichi di lavoro moderni, ad esempio l'elaborazione analitica online (OLAP) e l'AI generativa. |
| alloydbomni_monitor | Il monitor AlloyDB Omni ti consente di estrarre metriche da AlloyDB Omni. |
| etcd | etcd fornisce un sistema di configurazione distribuito che il gestore cluster utilizza per archiviare le informazioni di configurazione e stato di PostgreSQL. |
| Gestore del cluster | Il control plane centrale orchestra le operazioni a livello di cluster. Ciò include l'avvio del cluster, la gestione dell'alta disponibilità, la gestione del failover, il coordinamento degli upgrade e l'esposizione di interfacce per strumenti di automazione, ad esempio Ansible e l'utilità a riga di comando alloydbctl. |
| Node Manager | Un agente che viene eseguito su ciascun nodo del cluster AlloyDB Omni. Interagisce con il gestore cluster per eseguire attività sul nodo, ad esempio installare e configurare AlloyDB Omni, gestire il ciclo di vita del servizio di database (avvio e arresto), monitorare l'integrità del nodo e raccogliere log e metriche. |
| HAProxy | HAProxy funziona come bilanciatore del carico per i deployment di AlloyDB Omni. Espone gli endpoint di lettura/scrittura e di sola lettura. Funziona con il gestore cluster per reindirizzare il traffico ai nodi attivi appropriati. |
| keepalived | keepalived può fornire HA per i nodi partecipanti, ad esempio HAProxy, utilizzando un indirizzo IP virtuale mobile. |
| PgBouncer | PgBouncer è un pooler di connessioni leggero per i database PostgreSQL. |
| pgBackRest | pgBackRest è uno strumento open source di backup e ripristino progettato per PostgreSQL. |
Questa architettura ti consente di eseguire e utilizzare AlloyDB Omni in modo efficiente nel tuo ambiente VM Linux esistente, combinando AlloyDB Omni con la familiarità delle pratiche operative consolidate.
Requisiti di sistema
I requisiti di sistema per lo stack di deployment di AlloyDB Omni includono un insieme di macchine virtuali preconfigurate per eseguire vari componenti. Ogni macchina virtuale AlloyDB Omni deve avere un disco dati collegato configurato con il file system ext4/xfs. Le dimensioni del disco vengono stimate in base alle dimensioni dei dati. Le caratteristiche di rendimento dell'archiviazione influiscono sulle prestazioni di AlloyDB Omni. La tabella seguente fornisce le configurazioni minime e consigliate di CPU e memoria per le VM.
| Tipo di VM | Hardware e sistema operativo (OS) minimi | Hardware e sistema operativo consigliati |
|---|---|---|
| Nodo controller |
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| Nodi del bilanciatore del carico |
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| AlloyDB Omni (standalone) |
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| AlloyDB Omni (ad alta disponibilità) |
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| Nodo del repository di backup |
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Architettura di riferimento per il deployment ad alta affidabilità
L'architettura ad alta affidabilità offre una maggiore protezione contro i tempi di inattività del livello di dati rispetto alle configurazioni di database a un singolo nodo. Questa configurazione dell'architettura di riferimento utilizza una configurazione a tre nodi con un nodo come server primario attivo e gli altri nodi come server di standby replicati in streaming sincrono, implementati in zone separate. Se un nodo principale ha esito negativo, uno dei nodi di standby assume il ruolo di principale per gestire le query client.
Il componente di gestione del cluster nello stack software esegue la configurazione del cluster. Il gestore del cluster monitora anche il server AlloyDB Omni e sceglie la nuova istanza principale con l'aiuto di un sistema di configurazione distribuita, ad esempio etcd. Le aziende utilizzano RPO e RTO (Recovery Time Objective) come misure chiave per la disponibilità. La configurazione dell'architettura HA offre RPO e RTO quasi nulli per gli errori a livello di zona.
Un nodo aggiuntivo esegue il deployment di un bilanciatore del carico basato su HAProxy, con endpoint aggiuntivi configurati per i carichi di lavoro di sola lettura. HAProxy funziona con il gestore del cluster per monitorare il nodo attivo corrente e passare al nuovo nodo attivo se si verifica il failover. I client si connettono al nodo HAProxy per eseguire operazioni sul database. La seguente immagine mostra questa architettura di deployment ad alta disponibilità.
Fig. 2: architettura di deployment ad alta disponibilità
Orchestratore RPM
AlloyDB Omni che utilizza l'orchestratore RPM fornisce una piattaforma di automazione e un control plane per l'installazione, la configurazione e la gestione dei cluster di database AlloyDB Omni su un insieme di VM o server bare metal. Ciò include varie configurazioni dell'architettura di riferimento, ad esempio alta affidabilità (HA) autonoma, resiliente e scalabile.
Il gestore dei cluster AlloyDB Omni fornisce il piano di controllo. Questo componente è il servizio principale che automatizza la gestione e l'alta affidabilità del cluster AlloyDB Omni per contribuire a controllare il ciclo di vita end-to-end di un cluster AlloyDB Omni. Il control plane stesso è ad alta disponibilità e gestisce vari scenari di errore.
L'opzione di deployment dell'orchestratore RPM è l'interfaccia remota per comunicare con il servizio di gestione dei cluster AlloyDB Omni. L'orchestratore viene eseguito su un nodo dedicato, chiamato nodo di controllo. Da questo nodo, puoi gestire uno o più cluster da remoto su un canale sicuro. Per la compatibilità con il tuo ambiente, sono disponibili più orchestratori AlloyDB Omni. Scegli un orchestratore adatto alle tue esigenze di automazione.
- CLI dell'orchestratore AlloyDB Omni (disponibile come RPM): questo è consigliato per gli ambienti che utilizzano script shell per automatizzare il deployment e la gestione dei cluster.
- Orchestratore RPM Ansible (disponibile come raccolta Ansible): questa opzione è consigliata per gli ambienti che utilizzano l'automazione basata su Ansible integrata e sono pronti a estenderla con chiamate a ruoli Ansible aggiuntivi. Vengono forniti playbook Ansible di esempio per consentire un'integrazione semplice con i playbook Ansible esistenti.
L'orchestratore di AlloyDB Omni facilita le seguenti operazioni relative al cluster AlloyDB Omni. L'orchestratore basato su Ansible fornisce ruoli Ansible per ciascuna di queste operazioni. La riga di comando fornisce un insieme di comandi richiamati utilizzando un prompt della shell o script della shell.
Installation: installa vari componenti del cluster sui rispettivi nodi.Bootstrap: configura e avvia tutti i componenti in base alle relative specifiche.Update: aggiorna le risorse per le versioni più recenti o le configurazioni aggiornate.Status: ottieni lo stato di tutti i componenti o servizi nel cluster.List: Ottieni un elenco delle risorse disponibili di cui è stato eseguito il deployment nel cluster.Delete: elimina le risorse del cluster.
Gli orchestrator prendono come input un insieme di specifiche in formato YAML.
- Specifica di deployment: è uguale al formato dell'inventario Ansible
che definisce la topologia del cluster di VM. Contiene vari gruppi di VM,
ad esempio i seguenti, insieme alle relative configurazioni.
primary_instance_nodes: Nodi dedicati ai server di database AlloyDB Omni.cluster_manager_nodes: (Facoltativo) Nodi che eseguono i server di gestione dei cluster AlloyDB Omni. Se non esistono nodi di gestione cluster dedicati, puoi eseguire il deployment del gestore cluster suprimary_instance_nodes.etcd_nodes: il gestore cluster archivia i metadati su etcd. etcd può essere eseguito sugli stessi nodi dei nodi del gestore cluster se non specificato esplicitamente.load_balancer_nodes: si tratta di nodi aggiuntivi dedicati a un bilanciatore del carico basato su HAProxy.
- Specifica delle risorse: un cluster è costituito da una o più risorse del cluster da implementare e gestire, ad esempio cluster di database e pool di connessioni. La specifica della risorsa è in formato YAML e descrive le risorse di cui eseguire il deployment nel cluster.
Limitazioni
- La versione di anteprima supporta solo quanto segue:
- AlloyDB Omni PostgreSQL 18
- Pacchetti software compatibili con RHEL versione 9
- Piattaforma Intel x86 a 64 bit
- Gli upgrade della versione principale non sono supportati.
- Le istruzioni per configurare le istanze di ripristino di emergenza e del pool di lettura non sono incluse.
- Il monitoraggio di AlloyDB Omni non supporta le connessioni SSL. Devi eseguire il deployment dei server della dashboard di monitoraggio sulla stessa rete privata dei nodi AlloyDB Omni.
- AlloyDB Omni presuppone che SELinux, se presente, sia configurato sull'host in modo permissivo, incluso l'accesso al file system.
Passaggi successivi
- Scegli un'opzione di download e installazione di AlloyDB Omni.
- Installa l'orchestratore AlloyDB Omni.