In dieser Anleitung wird beschrieben, wie Sie Redis Enterprise in GKE-Clustern (Google Kubernetes Engine) bereitstellen.
Redis ist eine im Arbeitsspeicher ausgeführte Open-Source-NoSQL-Datenbank, die hauptsächlich für das Caching verwendet wird. Es hat integrierte Replikation, Lua-Scripting, LRU-Bereinigung, Transaktionen, Persistenz auf dem Laufwerk und Hochverfügbarkeit.
Redis Enterprise ist eine Lösung für Unternehmen, die das Open-Source-System von Redis mit einer vereinfachten Verwaltung erweitert. Dazu gehören u. a. georeplizierte Datenverteilung, lineare Skalierung des Vorgangsdurchsatzes, Data Tiering und erweiterte Sicherheitsfeatures.
Redis Enterprise hat für jede Bereitstellungsoption unterschiedliche Preise, darunter: Software, Cloud oder Hybrid- und Multi-Cloud.
Diese Anleitung richtet sich an Plattformadministratoren, Cloud-Architekten und Betriebsexperten, die daran interessiert sind, Redis Enterprise in Google Kubernetes Engine (GKE) bereitzustellen.
Umgebung einrichten
In dieser Anleitung verwenden Sie Cloud Shell zum Verwalten von Ressourcen, die inGoogle Cloudgehostet werden. Die Software, die Sie für diese Anleitung benötigen, ist in Cloud Shell vorinstalliert, einschließlich kubectl, gcloud CLI und Terraform.
So richten Sie Ihre Umgebung mit Cloud Shell ein:
Starten Sie eine Cloud Shell-Sitzung über die Google Cloud Console. Klicken Sie dazu in der Google Cloud Console auf
Cloud Shell aktivieren.
Dadurch wird im unteren Bereich der Google Cloud Console eine Sitzung gestartet.Legen Sie Umgebungsvariablen fest:
export PROJECT_ID=PROJECT_ID export KUBERNETES_CLUSTER_PREFIX=redis export REGION=us-central1Ersetzen Sie
PROJECT_ID: Ihre Google Cloud durch Ihre Projekt-ID.Klonen Sie das GitHub-Repository:
git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes-engine-samplesWechseln Sie in das Arbeitsverzeichnis:
cd kubernetes-engine-samples/databases/redis-enterprise-operator
Clusterinfrastruktur erstellen
In diesem Abschnitt führen Sie ein Terraform-Skript aus, um einen privaten, hochverfügbaren regionalen GKE-Cluster und eine VPC zu erstellen.
Das folgende Diagramm zeigt einen privaten regionalen Standard-GKE-Cluster, der in drei verschiedenen Zonen bereitgestellt wird:
Führen Sie die folgenden Befehle in der Cloud Shell aus, um diese Infrastruktur bereitzustellen:
cd terraform/gke-standard
export GOOGLE_OAUTH_ACCESS_TOKEN=$(gcloud auth print-access-token)
terraform init
terraform apply -var project_id=${PROJECT_ID} \
-var region=${REGION} \
-var cluster_prefix=${KUBERNETES_CLUSTER_PREFIX}
Geben Sie bei Aufforderung yes ein. Es kann einige Minuten dauern, bis dieser Befehl abgeschlossen ist und der Cluster den Status „Bereit“ anzeigt.
Terraform erstellt die folgenden Ressourcen:
- Ein VPC-Netzwerk und ein privates Subnetz für die Kubernetes-Knoten
- Ein Router für den Zugriff auf das Internet über NAT
- Ein privater GKE-Cluster in der Region
us-central1 - Einen Knotenpool mit aktiviertem Autoscaling (ein bis zwei Knoten pro Zone, mindestens ein Knoten pro Zone)
Die Ausgabe sieht in etwa so aus:
...
Apply complete! Resources: 14 added, 0 changed, 0 destroyed.
...
Mit dem Cluster verbinden
Konfigurieren Sie in Cloud Shell kubectl für die Kommunikation mit dem Cluster:
gcloud container clusters get-credentials ${KUBERNETES_CLUSTER_PREFIX}-cluster --location ${REGION}
Stellen Sie den Redis Enterprise-Operator in Ihrem Cluster bereit.
In diesem Abschnitt stellen Sie den Redis Enterprise-Operator in Ihrem Kubernetes-Cluster bereit.
Erstellen Sie Namespaces für den REC und die zugehörigen Anwendungen:
kubectl create namespace rec-ns kubectl create namespace applicationKennzeichnen Sie die Namespaces mit Labels:
kubectl label namespace rec-ns connection=redis kubectl label namespace application connection=redisRufen Sie die neueste Version des Redis Enterprise Operator-Bundles ab:
VERSION=`curl --silent https://api.github.com/repos/RedisLabs/redis-enterprise-k8s-docs/releases/latest | grep tag_name | awk -F'"' '{print $4}'`Installieren Sie den Redis Enterprise-Operator:
kubectl apply -n rec-ns -f https://raw.githubusercontent.com/RedisLabs/redis-enterprise-k8s-docs/$VERSION/bundle.yamlDie Ausgabe sieht in etwa so aus:
role.rbac.authorization.k8s.io/redis-enterprise-operator created rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/redis-enterprise-operator created serviceaccount/redis-enterprise-operator created service/admission created customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/redisenterpriseclusters.app.redislabs.com created customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/redisenterprisedatabases.app.redislabs.com created customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/redisenterpriseremoteclusters.app.redislabs.com created customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/redisenterpriseactiveactivedatabases.app.redislabs.com created deployment.apps/redis-enterprise-operator created
Redis Enterprise Cluster bereitstellen
Wenden Sie das Manifest auf Ihren Cluster an:
kubectl apply -n rec-ns -f manifests/01-basic-cluster/rec.yamlDie Ausführung dieses Befehls kann mehrere Minuten dauern.
Prüfen Sie den Status der REC-Bereitstellung:
kubectl get rec -n rec-nsDie Ausgabe sieht in etwa so aus:
NAME NODES VERSION STATE SPEC STATUS LICENSE STATE SHARDS LIMIT LICENSE EXPIRATION DATE AGE gke-rec 3 7.2.4-52 Running Valid Valid 4 2023-09-29T20:15:32Z 4m7sDer Cluster ist bereit, wenn
STATEden WertRUNNINGhat.
Optional: Admission-Controller konfigurieren
Sie können optional die Infrastruktur für die Datenbankvalidierung beim Deployment konfigurieren.
Richten Sie den Admission-Controller ein und prüfen Sie, ob das Admission-TLS-Secret vorhanden ist:
kubectl get secret admission-tls -n rec-nsRufen Sie das Zertifikat ab:
export CERT=$(kubectl get secret admission-tls -n rec-ns -o jsonpath='{.data.cert}')Kopieren Sie das Zertifikat in die Datei
webhook.yaml:sed -i -e 's/CRT/'$CERT'/g' manifests/01-basic-cluster/webhook.yamlStellen Sie den Validierungs-Webhook bereit:
sed -i -e 's/CRT/'$CERT'/g' manifests/01-basic-cluster/webhook.yamlDer Admission-Controller validiert die Datenbanksyntax für beschriftete Namespaces.
Prüfen Sie den Admission-Controller, indem Sie eine nicht funktionierende Datenbank erstellen:
kubectl apply -n rec-ns -f - << EOF apiVersion: app.redislabs.com/v1alpha1 kind: RedisEnterpriseDatabase metadata: name: redis-enterprise-database spec: evictionPolicy: illegal EOFDie Ausgabe sieht in etwa so aus:
Error from server: error when creating "STDIN": admission webhook "redisenterprise.admission.redislabs" denied the request: 'illegal' is an invalid value for 'eviction_policy'. Possible values are ['volatile-lru', 'volatile-ttl', 'volatile-random', 'allkeys-lru', 'allkeys-random', 'noeviction', 'volatile-lfu', 'allkeys-lfu']
Namespaces erstellen
Standardmäßig hat der Redis Enterprise Operator keine Berechtigungen zum Ausführen von Aktionen außerhalb seines eigenen Namespace. Damit der Redis Enterprise Operator REDB- und Datenbankendpunkte in anderen Namespaces erstellen kann, müssen Sie RBAC konfigurieren.
Wenden Sie die entsprechende Rollen- und Rollenbindung im Anwendungs-Namespace an:
kubectl apply -f manifests/01-basic-cluster/role.yaml -n application kubectl apply -f manifests/01-basic-cluster/role-binding.yaml -n applicationErstellen Sie die Clusterrolle und die Clusterrollenbindung im Namespace
rec-ns:kubectl apply -n rec-ns -f manifests/01-basic-cluster/cluster_role.yaml kubectl apply -n rec-ns -f manifests/01-basic-cluster/cluster_role_binding.yamlBearbeiten Sie die REC ConfigMap, um die Kontrolle über den Anwendungs-Namespace hinzuzufügen:
kubectl patch ConfigMap/operator-environment-config --type merge -p '{"data": {"REDB_NAMESPACES_LABEL": "connection=redis"}}' -n rec-nsJeder als ConfigMap gekennzeichnete Namespace wird gepatcht.
Prüfen Sie den Status der Ressourcen in Ihrer Redis-Infrastruktur im Namespace
rec-ns:kubectl get pod,deploy,svc,rec,statefulset,cm,secrets -n rec-nsDie Ausgabe sieht in etwa so aus:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod/gke-rec-0 2/2 Running 0 172m pod/gke-rec-1 2/2 Running 0 171m pod/gke-rec-2 2/2 Running 0 168m pod/gke-rec-services-rigger-5f885f59dc-gc79g 1/1 Running 0 172m pod/redis-enterprise-operator-6668ccd8dc-kx29z 2/2 Running 2 (5m58s ago) 5h NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE deployment.apps/gke-rec-services-rigger 1/1 1 1 172m deployment.apps/redis-enterprise-operator 1/1 1 1 5h NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE service/admission ClusterIP 10.52.11.13 <none> 443/TCP 5h service/gke-rec ClusterIP 10.52.5.44 <none> 9443/TCP,8001/TCP 172m service/gke-rec-prom ClusterIP None <none> 8070/TCP 172m service/gke-rec-ui ClusterIP 10.52.3.29 <none> 8443/TCP 172m NAME NODES VERSION STATE SPEC STATUS LICENSE STATE SHARDS LIMIT LICENSE EXPIRATION DATE AGE redisenterprisecluster.app.redislabs.com/gke-rec 3 7.2.4-52 Running Valid Valid 4 2023-10-05T11:07:20Z 172m NAME READY AGE statefulset.apps/gke-rec 3/3 172m NAME DATA AGE configmap/gke-rec-bulletin-board 1 172m configmap/gke-rec-health-check 5 172m configmap/kube-root-ca.crt 1 5h2m configmap/operator-environment-config 1 5h NAME TYPE DATA AGE secret/admission-tls Opaque 2 5h secret/gke-rec Opaque 2 172m
Redis Enterprise-Datenbanken bereitstellen
Erstellen Sie Redis Enterprise-Datenbanken in den Anwendungs-Namespaces:
kubectl apply -f manifests/01-basic-cluster/a-rdb.yaml -n applicationPrüfen Sie den REDB-Status:
kubectl get redb --all-namespacesDie Ausgabe sieht in etwa so aus:
NAMESPACE NAME VERSION PORT CLUSTER SHARDS STATUS SPEC STATUS AGE application app-db 7.2.0 12999 gke-rec 1 active Valid 15sPrüfen Sie, ob die Services für jeden REDB ausgeführt werden:
kubectl get svc --all-namespacesDie Ausgabe sieht in etwa so aus:
NAMESPACE NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE application app-db ExternalName <none> redis-12999.rec-ns.svc.cluster.local 12999/TCP 72mPrüfen Sie, ob das Secret erstellt wurde:
kubectl get secrets -n applicationDie Ausgabe sieht in etwa so aus:
NAME TYPE DATA AGE redb-app-db Opaque 3 96m
Mit Passwörtern authentifizieren
Sie können über einen Pod mit redis-cli im Anwendungs-Namespace eine Verbindung zu REDB herstellen. Der Client-Pod verwendet die im Anwendungs-Namespace (REDB) verfügbaren Secrets, um eine Verbindung herzustellen.
Datenbanken, die mit der benutzerdefinierten Ressource-REDB erstellt wurden, unterstützen nur die Passwortauthentifizierung ohne ACL.
Erstellen Sie den Client-Pod:
kubectl apply -n application -f manifests/03-auth/client_pod.yamlStellen Sie eine Verbindung zum Client-Pod her:
kubectl exec -n application -i -t redis-client -c redis-client -- /bin/shStellen Sie eine Verbindung zur Datenbank her:
redis-cli -h $SERVICE -p $PORT --pass $PASSSchlüssel erstellen:
SET mykey "Hello World"Die Ausgabe sieht in etwa so aus:
OKRufen Sie den Schlüssel ab:
GET mykeyDie Ausgabe sieht in etwa so aus:
"Hello World"Beenden Sie die Pod-Shell
exit
Informationen zum Erfassen von Messwerten für den Redis-Cluster durch Prometheus
Das folgende Diagramm zeigt, wie die Erfassung von Prometheus-Messwerten funktioniert:
Im Diagramm enthält ein privater GKE-Cluster Folgendes:
- Einen Redis-Pod, der Messwerte für den Pfad
/und den Port8070erfasst. - Prometheus-basierte Collectors, die die Messwerte aus dem Redis-Pod verarbeiten.
- Eine
PodMonitoring-Ressource, die Messwerte an Cloud Monitoring sendet
Der Redis Enterprise-Operator stellt Clustermesswerte im Prometheus-Format bereit.
Erstellen Sie das Metrics-Proxy-Deployment:
kubectl apply -n rec-ns -f manifests/02-prometheus-metrics/metrics-proxy.yamlDa der Operator nur einen HTTPS-Endpunkt mit dem selbst signierten Zertifikat bereitstellt und die Ressource
PodMonitoringdie Deaktivierung der TLS-Zertifikatsprüfung nicht unterstützt, verwenden Sie den Podmetrics-proxyals Reverse Proxy für diesen Endpunkt, um die Messwerte am HTTP-Port verfügbar zu machen.Erstellen Sie die Ressource PodMonitoring, um Messwerte nach
labelSelectorzu extrahieren:kubectl apply -n rec-ns -f manifests/02-prometheus-metrics/pod-monitoring.yamlRufen Sie in der Google Cloud Console die Seite GKE-Cluster auf.
Im Dashboard wird die Datenaufnahmerate ungleich null angezeigt.
Dashboard erstellen
Sie können die Messwerte aufrufen, indem Sie ein Dashboard erstellen.
Dashboard erstellen:
gcloud --project "${PROJECT_ID}" monitoring dashboards create --config-from-file monitoring/dashboard.jsonDie Ausgabe sieht etwa so aus:
Created [f4efbe4e-2605-46b4-9910-54b13d29b3be].Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Dashboards auf.
Öffnen Sie das Redis Enterprise Cluster-Dashboard. Es kann einige Minuten dauern, bis das Dashboard automatisch bereitgestellt wird.
Exportierte Messwerte prüfen
Erstellen Sie eine neue Datenbank und prüfen Sie die Messwerte, um die Messwerte zu prüfen.
Öffnen Sie das Redis Enterprise Cluster-Dashboard.
Erstellen Sie eine zusätzliche Redis-Datenbank:
kubectl apply -n rec-ns -f manifests/02-prometheus-metrics/c-rdb.yamlDie Datenbankanzahl im Dashboard sollte aktualisiert werden.
Erstellen Sie einen Client-Pod, um eine Verbindung zur neuen Datenbank herzustellen:
kubectl apply -n rec-ns -f manifests/02-prometheus-metrics/client_pod.yamlStellen Sie eine Verbindung zum Client-Pod her und bereiten Sie Variablen vor:
kubectl exec -it redis-client-c -n rec-ns -- /bin/bashVerwenden Sie das
redis-cli-Tool, um neue Schlüssel zu erstellen.for i in {1..50}; do \ redis-cli -h $SERVICE -p $PORT -a $PASS \ --no-auth-warning SET mykey-$i "myvalue-$i"; \ doneAktualisieren Sie die Seite und achten Sie darauf, dass die Grafiken den tatsächlichen Datenbankstatus anzeigen.
Beenden Sie die Pod-Shell
exit