GKE 和 GKE On-Prem 上的多区域部署

本主题介绍 GKE 和本地部署的 Anthos GKE 上 Apigee Hybrid 的多区域部署。

多区域部署的拓扑包括以下内容:

  • 主动-主动:您的应用部署在多个地理位置,并且您的部署需要低延迟时间 API 响应时。您可以选择在距离您客户端最近的多个地理位置部署 Hybrid。例如:美国西海岸、美国东海岸、欧洲、亚太区域。
  • 主动-被动:您拥有主要区域和故障切换或灾难恢复区域时。

多区域混合部署中的区域通过 Cassandra 通信,如下图所示:

对 MART 连接进行负载平衡

每个区域级集群都必须有自己的 MART IP 和主机名;但是,您只需将管理层面连接到其中一项即可。Cassandra 将信息传播到所有集群。MART 的高可用性的最佳方案是对各个 MART IP 地址进行负载平衡,并将您的组织配置为与负载平衡的 MART 网址进行通信。

前提条件

在为多个区域配置 Hybrid 之前,您必须先满足以下前提条件:

  • 在多个具有不同 CIDR 块的区域中设置 Kubernetes 集群
  • 设置跨区域通信
  • Cassandra 多区域要求:
    • 确保 pod 网络命名空间具有跨区域的连接,包括防火墙、vpn、vpc 对等互连和 vNet 对等互连。大多数 GKE 安装都是如此。
    • 如果 pod 网络命名空间在不同集群中的 pod 之间没有连接(集群以“孤岛网络模式”运行,例如在 GKE On-Prem 安装中),请在 Apigee Hybrid 多区域安装的所有区域的替换文件中设置 cassandra.hostNetwork: true,以启用 Kubernetes hostNetwork 功能。

      如需了解 Kubernetes hostNetwork 功能,请参阅 Kubernetes 文档中的主机命名空间

    • 请先在现有集群上启用 hostNetwork,然后再将多区域配置扩展到新区域。
    • 启用 hostNetwork 后,请确保工作器节点可以执行 DNS 反向查找。Apigee cassandra 使用 DNS 正向和反向查找在启动时获取主机 IP。
    • 在跨所有区域的 Kubernetes 集群之间打开 Cassandra 端口 7000 和 7001,使跨区域和数据中心的工作器节点能够进行通信。请参阅配置端口

如需了解详情,请参阅 Kubernetes 文档。

配置多区域种子主机

本部分介绍如何将现有 Cassandra 集群扩展到新区域。此设置允许新区域引导集群并加入现有数据中心。如果没有此配置,多区域 Kubernetes 集群不会相互了解。

  1. 运行以下 kubectl 命令,确定当前区域中 Cassandra 的种子主机地址。

    种子主机地址允许新区域实例在第一次启动时查找原始集群,以了解集群的拓扑。种子主机地址被指定为集群中的联络点。

    kubectl get pods -o wide -n apigee
    
    NAME                      READY   STATUS      RESTARTS   AGE   IP          NODE                                          NOMINATED NODE
    apigee-cassandra-default-0        1/1     Running     0          5d    10.0.0.11   gke-k8s-dc-2-default-pool-a2206492-p55d
    apigee-cassandra-default-1        1/1     Running     0          5d    10.0.2.4    gke-k8s-dc-2-default-pool-e9daaab3-tjmz
    apigee-cassandra-default-2        1/1     Running     0          5d    10.0.3.5    gke-k8s-dc-2-default-pool-e589awq3-kjch
  2. 确定上一个命令返回的哪些 IP 将成为多区域种子主机。
  3. 此步骤中的配置取决于您是使用的是 GKE 还是 GKE On-Prem:

    仅限 GKE:在数据中心 2 中,在管理运行时层面组件中配置 cassandra.multiRegionSeedHostcassandra.datacenter,其中 multiRegionSeedHost 是上一个命令返回的其中一个 IP 地址:

    cassandra:
      multiRegionSeedHost: seed_host_IP
      datacenter: data_center_name
      rack: rack_name
      hostNetwork: false # Set this to true for Non GKE platforms.

    例如:

    cassandra:
      multiRegionSeedHost: 10.0.0.11
      datacenter: "dc-2"
      rack: "ra-1"
      hostNetwork: false

    仅限 GKE On-Prem :在数据中心 2 中,在替换文件中配置 cassandra.multiRegionSeedHost,其中 multiRegionSeedHost 是上一个命令返回的其中一个 IP:

    cassandra:
      hostNetwork: true
      multiRegionSeedHost: seed_host_IP
      datacenter: data_center_name
    

    例如:

    cassandra:
      hostNetwork: true
      multiRegionSeedHost: 10.0.0.11
      datacenter: "dc-2"
    
  4. 在新数据中心/区域中,安装 Hybrid 之前,在 overrides.yaml 中设置您在第一个区域中设置的相同 TLS 证书和凭据。

设置新区域

配置种子主机后,您可以设置新区域。

要设置新区域,请执行以下操作

  1. 将证书从现有集群复制到新集群。Cassandra 和其他混合组件会将新 CA 根用于 mTLS。因此,务必确保集群具有一致的证书。
    1. 将上下文设置为原始命名空间:
      kubectl config use-context original-cluster-name
    2. 将当前命名空间配置导出到文件:
      kubectl get namespace namespace -o yaml > apigee-namespace.yaml
    3. apigee-ca 密钥导出到文件:
      kubectl -n cert-manager get secret apigee-ca -o yaml > apigee-ca.yaml
    4. 将上下文设置为新区域的集群名称:
      kubectl config use-context new-cluster-name
    5. 将命名空间配置导入新集群。如果您在新区域中使用不同的命名空间,请务必更新文件中的“命名空间”:
      kubectl apply -f apigee-namespace.yaml
    6. 将密钥导入新集群:

      kubectl -n cert-manager apply -f apigee-ca.yaml
  2. 在新区域中安装 Hybrid。确保 overrides-DC_name.yaml 文件包含在第一个区域中配置的相同 TLS 证书,如上一部分所述。

    执行以下两个命令以在新区域中安装 Hybrid:

    apigeectl init -f overrides/overrides-DC_name.yaml
    apigeectl apply -f overrides/overrides-DC_name.yaml
  3. 通过运行以下命令来验证 Hybrid 安装是否成功:
    apigeectl check-ready -f overrides_your_cluster_name.yaml
  4. 通过运行以下命令来验证 Cassandra 集群设置。输出应显示现有和新的数据中心。
    kubectl exec apigee-cassandra-default-0 -n apigee  \
      -- nodetool -u JMX_user -pw JMX_password status

    显示成功设置的示例:

    Datacenter: dc-1
    ====================
    Status=Up/Down
    |/ State=Normal/Leaving/Joining/Moving
    --  Address        Load       Tokens  Owns  Host ID                               Rack
    UN  10.132.87.93   68.07 GiB  256     ?     fb51465c-167a-42f7-98c9-b6eba1de34de  c
    UN  10.132.84.94   69.9 GiB   256     ?     f621a5ac-e7ee-48a9-9a14-73d69477c642  b
    UN  10.132.84.105  76.95 GiB  256     ?     0561086f-e95b-4232-ba6c-ad519ff30336  d
    
    Datacenter: dc-2
    ====================
    Status=Up/Down
    |/ State=Normal/Leaving/Joining/Moving
    --  Address        Load       Tokens  Owns  Host ID                               Rack
    UN  10.132.0.8     71.61 GiB  256     ?     8894a98b-8406-45de-99e2-f404ab10b5d6  c
    UN  10.132.9.204   75.1 GiB   256     ?     afa0ffa3-630b-4f1e-b46f-fc3df988092e  a
    UN  10.132.3.133   68.08 GiB  256     ?     25ae39ab-b39e-4d4f-9cb7-de095ab873db  b
  5. 在新数据中心中的所有 pod 上设置 Cassandra。
    1. 使用以下命令从集群获取 apigeeorg
      kubectl get apigeeorg -n apigee -o json | jq .items[].metadata.name
      

      例如:

      Ex: kubectl get apigeeorg -n apigee -o json | jq .items[].metadata.name
      "rg-hybrid-b7d3b9c"
      
    2. 创建 cassandra 数据复制自定义资源 (YAML) 文件。该文件可以采用任何名称。在以下示例中,该文件的名称为 datareplication.yaml

      该文件必须包含以下内容:

      apiVersion: apigee.cloud.google.com/v1alpha1
      kind: CassandraDataReplication
      metadata:
        name: REGION_EXPANSION
        namespace: NAMESPACE
      spec:
        organizationRef: APIGEEORG_VALUE
        force: false
        source:
          region: SOURCE_REGION

      其中:

      • REGION_EXPANSION 是您为此元数据指定的名称。您可以使用任意名称。
      • NAMESPACEoverrides.yaml 中提供的同一命名空间。它通常为“apigee”。
      • APIGEEORG_VALUE 是上一步中 kubectl get apigeeorg -n apigee -o json | jq .items[].metadata.name 命令的输出值。例如 rg-hybrid-b7d3b9c
      • SOURCE_REGION 是来源区域中的数据中心名称。这是在 overrides.yaml 中为 cassandra:datacenter: 设置的值。

      例如:

      apiVersion: apigee.cloud.google.com/v1alpha1
      kind: CassandraDataReplication
      metadata:
        name: region-expansion
        namespace: apigee
      spec:
        organizationRef: rg-hybrid-b7d3b9c
        force: false
        source:
          region: "dc-1"
    3. 使用以下命令应用 CassandraDataReplication
      kubectl apply -f datareplication.yaml
    4. 使用以下命令验证重建状态。
      kubectl -n apigee get apigeeds -o json | jq .items[].status.cassandraDataReplication

      结果应如下所示:

      {
        "rebuildDetails": {
          "apigee-cassandra-default-0": {
            "state": "complete",
            "updated": 1623105760
          },
          "apigee-cassandra-default-1": {
            "state": "complete",
            "updated": 1623105765
          },
          "apigee-cassandra-default-2": {
            "state": "complete",
            "updated": 1623105770
          }
        },
        "state": "complete",
        "updated": 1623105770
      }
  6. 从日志中验证重建进程。此外,使用 nodetool status 命令验证数据大小:
    kubectl logs apigee-cassandra-default-0 -f -n apigee
    kubectl exec apigee-cassandra-default-0 -n apigee  -- nodetool -u JMX_user -pw JMX_password status

    以下示例显示了日志条目示例:

    INFO  01:42:24 rebuild from dc: dc-1, (All keyspaces), (All tokens)
    INFO  01:42:24 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889] Executing streaming plan for Rebuild
    INFO  01:42:24 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889] Starting streaming to /10.12.1.45
    INFO  01:42:25 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889, ID#0] Beginning stream session with /10.12.1.45
    INFO  01:42:25 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889] Starting streaming to /10.12.4.36
    INFO  01:42:25 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889 ID#0] Prepare completed. Receiving 1 files(0.432KiB), sending 0 files(0.000KiB)
    INFO  01:42:25 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889] Session with /10.12.1.45 is complete
    INFO  01:42:25 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889, ID#0] Beginning stream session with /10.12.4.36
    INFO  01:42:25 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889] Starting streaming to /10.12.5.22
    INFO  01:42:26 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889 ID#0] Prepare completed. Receiving 1 files(0.693KiB), sending 0 files(0.000KiB)
    INFO  01:42:26 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889] Session with /10.12.4.36 is complete
    INFO  01:42:26 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889, ID#0] Beginning stream session with /10.12.5.22
    INFO  01:42:26 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889 ID#0] Prepare completed. Receiving 3 files(0.720KiB), sending 0 files(0.000KiB)
    INFO  01:42:26 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889] Session with /10.12.5.22 is complete
    INFO  01:42:26 [Stream #3a04e810-580d-11e9-a5aa-67071bf82889] All sessions completed
  7. 更新种子主机。从 overrides-DC_name.yaml 中移除 multiRegionSeedHost: 10.0.0.11 并重新应用。
    apigeectl apply -f overrides/overrides-DC_name.yaml

检查 Cassandra 集群状态

以下命令可用于查看该集群在两个数据中心中是否成功设置。该命令将检查两个区域的 nodetool 状态。

kubectl exec apigee-cassandra-default-0 -n apigee  -- nodetool -u JMX_user -pw JMX_password status


Datacenter: dc-1
================
Status=Up/Down
|/ State=Normal/Leaving/Joining/Moving
--  Address     Load       Tokens       Owns (effective)  Host ID                               Rack
UN  10.12.1.45  112.09 KiB  256          100.0%            3c98c816-3f4d-48f0-9717-03d0c998637f  ra-1
UN  10.12.4.36  95.27 KiB  256          100.0%            0a36383d-1d9e-41e2-924c-7b62be12d6cc  ra-1
UN  10.12.5.22  88.7 KiB   256          100.0%            3561f4fa-af3d-4ea4-93b2-79ac7e938201  ra-1
Datacenter: dc-2
================
Status=Up/Down
|/ State=Normal/Leaving/Joining/Moving
--  Address     Load       Tokens       Owns (effective)  Host ID                               Rack
UN  10.0.4.33   78.69 KiB  256          0.0%              a200217d-260b-45cd-b83c-182b27ff4c99  ra-1
UN  10.0.0.21   78.68 KiB  256          0.0%              9f3364b9-a7a1-409c-9356-b7d1d312e52b  ra-1
UN  10.0.1.26   15.46 KiB  256          0.0%              1666df0f-702e-4c5b-8b6e-086d0f2e47fa  ra-1

问题排查

请参阅 Cassandra 数据复制失败