Gestire l'alta disponibilità in Kubernetes

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Questa pagina descrive come attivare e testare l'alta affidabilità (HA) sul cluster di database AlloyDB Omni basato su Kubernetes. Questo documento presuppone una conoscenza di base dell'applicazione dei file manifest 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 in standby dell'istanza di database principale. L'operatore AlloyDB Omni configura il cluster di database in modo da aggiornare continuamente i dati su questa replica e corrisponde a tutte le modifiche ai dati nell'istanza principale.

Abilita alta disponibilità

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

  • Spazio di archiviazione per due copie complete dei tuoi dati

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

Per attivare l'alta disponibilità:

  1. Modifica il file 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 con certezza il numero di stand-by di cui hai bisogno, inizia impostando il valore su 1 o 2.

  2. Applica di nuovo il manifest.

Disabilita HA

Per disattivare l'HA:

  1. Imposta numberOfStandbys su 0 nel manifest del cluster:

    spec:
  availability:
    numberOfStandbys: 0

  2. Applica di nuovo il manifest.

Verificare l'alta disponibilità su un cluster di database

Per controllare lo stato dell'alta disponibilità su un cluster di database, controlla il relativo stato HAReady. Se lo stato di HAReady è True, allora l'alta disponibilità è abilitata e funziona sul cluster. Se è False, è abilitato ma non pronto perché è in fase di configurazione.

Per controllare lo stato di 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.

Eseguire 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 che intercorre 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 non riusciti consecutivi, con il tempo specificato tra ogni controllo di integrità non riuscito. Se vengono mantenuti i valori predefiniti, si verifica un failover automatico dopo tre errori consecutivi del controllo di integrità, ciascuno a distanza di 30 secondi.

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

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

Il failover comporta la seguente sequenza di eventi:

  1. L'operatore AlloyDB Omni mette offline l'istanza del 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 del database primario precedente.

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

Disattivare il failover automatico

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

Per disattivare il failover automatico:

  1. Imposta enableAutoFailover su false nel manifest del cluster:

    spec:
  availability:
    enableAutoFailover: false

Modificare le impostazioni del trigger di failover automatico

Puoi utilizzare le impostazioni per regolare 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 dell'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 un controllo di integrità e l'altro. 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.

Attivare 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 di 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 di cui eseguire il failover.

Per monitorare il failover, esegui questo comando:

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 del database primario è pronta per l'uso. Per monitorare lo stato della nuova istanza di standby, consulta la sezione successiva.

Failover a un'istanza in standby

Il cambio di ruolo viene eseguito quando vuoi testare la configurazione di ripristino di emergenza o qualsiasi altra attività pianificata che richieda di invertire i ruoli del database principale e della replica di standby.

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

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

  1. L'operatore AlloyDB Omni mette offline l'istanza del database principale.

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

  3. L'operatore AlloyDB Omni trasforma l'istanza del database principale precedente in una replica di standby.

Eseguire un cambio

Prima di iniziare un cambio, segui questi passaggi:

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

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 failover, ad esempio switchover-1.

  • DB_CLUSTER_NAME: il nome dell'istanza del database primario a cui si applica l'operazione di switchover.

  • STANDBY_REPLICA_NAME: il nome dell'istanza del database che vuoi promuovere come nuova istanza primaria.

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

    kubectl get instances.alloydbomni.internal.dbadmin.goog

Riparare automaticamente un'istanza di standby

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

La riparazione automatica del cluster di database contribuisce a mantenere una replica integra e continua del database primario.

Disattivare la riparazione automatica dell'istanza

Per impostazione predefinita, la riparazione automatica di un'istanza di standby è abilitata nei cluster di database.

Per disattivare le riparazioni automatiche:

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

    spec:
  availability:
    enableAutoHeal: false

Modificare le impostazioni del trigger di riparazione automatica

Per ogni cluster di database, puoi utilizzare le impostazioni per regolare le riparazioni automatiche.

L'operatore AlloyDB Omni esegue controlli di integrità regolari che puoi configurare. Per ulteriori informazioni, vedi Modificare le impostazioni di attivazione del failover automatico. Se una replica di standby raggiunge la soglia di attivazione della riparazione automatica, l'operatore AlloyDB Omni attiva una riparazione automatica.

Il valore di soglia è il numero di errori consecutivi per il controllo di integrità prima che venga attivata una riparazione. Per modificare il valore della 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 attivata una riparazione. Il valore predefinito è 5. Il valore minimo è 2 a causa di possibili errori temporanei e una tantum nei controlli di integrità in standby.

Risolvere i problemi relativi alla riparazione delle istanze

Se utilizzi un numero elevato di cluster di database in un singolo cluster Kubernetes o se disponi di cluster di database con provisioning insufficiente, la riparazione automatica potrebbe causare l'indisponibilità 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 una correzione automatica eccessiva. Questi esempi omettono i dettagli dell'ambiente che ti aiutano a identificare l'origine dell'errore, ad esempio 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...

Utilizzare la replica di standby come istanza di sola lettura

Per utilizzare una replica di standby come istanza di sola lettura, completa i seguenti passaggi:

  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