Effectuer des tests de basculement pour des environnements hautement résilients

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Cette page explique comment effectuer des tests de basculement de base de données et de cluster pour des environnements hautement résilients.

Les tests de basculement de votre environnement simulent une panne complète d'une zone dans un centre de données. Dans ce scénario, une panne zonale d'un cluster et une panne zonale d'une base de données peuvent se produire en même temps. En effectuant les deux tests de basculement, vous pouvez surveiller le fonctionnement d'un basculement dans votre environnement hautement résilient et vérifier son impact sur vos DAG et tâches.

Avant de commencer

• Pour effectuer des tests de basculement, votre compte doit disposer des rôles et des autorisations suivants:

  • Autorisation composer.environments.update. Pour obtenir la liste des rôles disposant de cette autorisation, consultez la section Contrôle des accès avec IAM.

  • Rôle Administrateur de cluster Kubernetes Engine (roles/container.clusterAdmin) pour exécuter des commandes kubectl sur le cluster de l'environnement. Vous pouvez également provisionner des rôles RBAC Kubernetes directement dans GKE.

• Si vous utilisez des réseaux autorisés, vous devez exécuter des commandes kubectl à partir d'une machine pouvant accéder au point de terminaison du plan de contrôle du cluster GKE. Selon la façon dont vous configurez l'accès au point de terminaison du plan de contrôle de votre environnement, plusieurs options s'offrent à vous. Pour en savoir plus, consultez la section Exécuter des commandes sur un environnement d'adresse IP privée.

Vérifier que votre environnement est sain

Veillez à effectuer les tests de basculement de cluster de la base de données et de l'environnement uniquement sur des environnements sains.

Pour vérifier que votre environnement est opérationnel:

1. Dans la console Google Cloud, accédez à la page Environnements.

   Accéder à la page Environnements

2. Dans la liste des environnements, cliquez sur le nom de votre environnement. La page Détails de l'environnement s'ouvre.

3. Accédez à l'onglet Surveillance.

4. Assurez-vous que toutes les métriques de santé sont vertes.

Effectuer un test de basculement de base de données

Vous pouvez effectuer un test de basculement de base de données, qui simule une panne zonale, en le déclenchant à l'aide d'une commande Google Cloud CLI. Par exemple, vous pouvez le faire pour mesurer le temps nécessaire à la base de données de votre environnement pour passer à une autre zone.

Important :Le test de basculement de la base de données représente une panne zonale uniquement pour la base de données de votre environnement. Lors d'une panne zonale, le cluster de votre environnement peut également être affecté. Vous pouvez effectuer un test de basculement distinct pour le cluster de votre environnement. Le test de basculement de la base de données n'est pas destiné au dépannage. Il n'est pas possible de résoudre les problèmes liés au composant de base de données d'un environnement avec le test de basculement.

Pour effectuer un test de basculement de base de données pour votre environnement:

1. Assurez-vous que votre environnement est opérationnel.

2. Obtenez la zone principale de la base de données de votre environnement:

   gcloud composer environments fetch-database-properties \
       ENVIRONMENT_NAME \
       --location LOCATION
   

   Remplacez les éléments suivants :

   • ENVIRONMENT_NAME: nom de votre environnement Cloud Composer.
   • LOCATION: région où se trouve l'environnement.

   Exemple :

   gcloud composer environments fetch-database-properties \
       example-environment \
       --location us-central1
   

3. Lancez le test de basculement de la base de données:

   gcloud composer environments database-failover \
       ENVIRONMENT_NAME \
       --location LOCATION
   

   Remplacez les éléments suivants :

   • ENVIRONMENT_NAME: nom de votre environnement Cloud Composer.
   • LOCATION: région où se trouve l'environnement.

   Exemple :

   gcloud composer environments database-failover \
       example-environment \
       --location us-central1
   

4. Attendez la fin du test de basculement de la base de données. Cette opération peut prendre jusqu'à trois minutes.

5. Vérifiez que la zone principale de la base de données de votre environnement a été modifiée:

   gcloud composer environments fetch-database-properties \
       ENVIRONMENT_NAME \
       --location LOCATION
   

6. Vérifiez les métriques de santé de votre environnement pour vous assurer qu'il est opérationnel.

7. La base de données de votre environnement est prête pour un autre basculement lorsque la métrique d'environnement Base de données disponible pour le basculement (composer.googleapis.com/environment/database/available_for_failover) devient True. Pour en savoir plus sur l'affichage des métriques de votre environnement dans Cloud Monitoring, consultez la section Surveiller les environnements.

Effectuer le test de basculement du cluster de votre environnement

Vous pouvez effectuer un test de basculement pour le cluster de votre environnement, qui simule une panne zonale. Par exemple, vous pouvez le faire pour mesurer le temps nécessaire à votre environnement pour passer à une autre zone.

Important :Le test de basculement de cluster de l'environnement représente une panne zonale uniquement pour le cluster de votre environnement. Lorsqu'une zone est indisponible, la base de données de votre environnement peut également être affectée. Vous pouvez effectuer un test de basculement distinct pour la base de données de votre environnement.

Vérifier que votre environnement est sain

Avant de commencer le test, assurez-vous que votre environnement est sain.

Configurer les identifiants pour le cluster de votre environnement

Pour obtenir les identifiants du cluster:

1. Dans la console Google Cloud, accédez à la page Environnements.

   Accéder à la page Environnements

2. Dans la liste des environnements, cliquez sur le nom de votre environnement. La page Détails de l'environnement s'ouvre.

3. Accédez à l'onglet Configuration de l'environnement.

4. Cliquez sur Afficher les détails du cluster.

5. Cliquez sur Se connecter.

6. Copiez et exécutez la commande Google Cloud CLI affichée.

   Exemple :

   gcloud container clusters get-credentials \
     us-central1-exam-db23ee12-gke \
     --region us-central1 \
     --project example-project
   

Examiner le cluster de votre environnement

Vérifiez les zones et les nœuds où les charges de travail s'exécutent dans le cluster de votre environnement. Vous utiliserez ces informations pour simuler une panne de zone ultérieurement. Vous pouvez également réexécuter ces commandes pendant le test de basculement pour voir comment le cluster de votre environnement effectue le basculement.

1. Vérifiez les nœuds et les zones:

   kubectl get nodes \
     -o=custom-columns=NAME:.metadata.name,NODE:.metadata.labels.topology\\.gke\\.io/zone
   

2. Vérifiez les pods:

   kubectl get pods --all-namespaces \
   -o=custom-columns=NAME:.metadata.name,STATUS:.status.phase,NODE:.spec.nodeName \
   --field-selector metadata.namespace!=kube-system
   

3. Pour obtenir des informations plus détaillées sur les pods:

   kubectl get pods --all-namespaces -o wide \
   --field-selector metadata.namespace!=kube-system
   

Drainer les nœuds

Choisissez une zone dans laquelle vous souhaitez simuler une panne. Si vous effectuez le test de basculement du cluster avec le test de basculement de la base de données, vous pouvez choisir la zone principale de l'instance Cloud SQL haute disponibilité de votre environnement. Par exemple, si l'instance Cloud SQL principale s'exécute dans us-central1-a, vous pouvez simuler une panne dans l'ensemble de la zone us-central1-a en effectuant d'abord le test de basculement de la base de données, puis le test de basculement du cluster dans us-central1-a.

La commande suivante simule la non-disponibilité d'un ensemble de nœuds dans une zone spécifique. Il expulse de force les pods des nœuds de la zone spécifiée et empêche la replanification des pods sur ces nœuds. Étant donné qu'il est impossible de planifier de nouveaux pods, de nouveaux nœuds sont ajoutés au cluster.

Important :Les nouveaux nœuds ajoutés au cluster peuvent se trouver dans la zone où une défaillance est simulée. Ce comportement n'invalide pas la procédure de basculement, qui teste la capacité de votre environnement à continuer à s'exécuter après la mise hors service de certains nœuds de cluster. En cas de défaillance zonale réelle, GKE ajoute de nouveaux nœuds dans une zone opérationnelle.

Cette commande n'affecte pas les charges de travail exécutées dans l'espace de noms composer-system. Des messages d'erreur associés peuvent s'afficher dans la sortie de la commande. Cela n'affecte pas le test de basculement. Les nœuds de la zone sélectionnée sont toujours marqués comme non planifiables.

Pour simuler une défaillance de zone de cluster dans la zone sélectionnée:

kubectl get nodes -o name -l "topology.gke.io/zone=ZONE" | \
xargs kubectl drain \
--ignore-daemonsets --delete-emptydir-data --force --disable-eviction

Remplacez les éléments suivants :

• ZONE: zone dans laquelle vous souhaitez simuler une défaillance de zone de cluster.

Vérifier les métriques de l'environnement

Figure 1. Métriques de l'environnement lors d'une panne de zone simulée (cliquez pour agrandir)

1. Dans la console Google Cloud, accédez à la page Environnements.

   Accéder à la page Environnements

2. Dans la liste des environnements, cliquez sur le nom de votre environnement. La page Détails de l'environnement s'ouvre.

3. Accédez à l'onglet Surveillance.

4. Vérifiez que les métriques suivantes sont "vertes" pendant l'opération de basculement ou qu'elles restent à l'état "rouge" pendant au plus quelques minutes.

   • État de l'environnement
   • Pulsation du programmeur
   • État du serveur Web
   • État de la base de données
   • Nœuds de calcul actifs
   • Programmeurs actifs
   • Serveurs Web actifs
   • Déclencheurs actifs

   Notez que l'indisponibilité simulée est marquée comme "Opération de maintenance du cluster".

5. Aucune action supplémentaire n'est requise pour rétablir la disponibilité du cluster de votre environnement après le test. Pendant le test, le cluster de l'environnement ajoute automatiquement de nouveaux nœuds qui remplacent ceux affectés par l'indisponibilité simulée.

Étape suivante

• Créer des environnements
• Surveiller des environnements
• Reprise après sinistre avec des instantanés d'environnement