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阿里云有奖体验:用PolarDB-X搭建一个高可用系统 - 阿里云云起实验室

 4 months ago
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体验简介

场景将提供一台配置了CentOS 8.5操作系统和安装部署PolarDB-X集群的ECS实例(云服务器)。通过本教程的操作,带您体验如何使用PolarDB-X搭建一个高可用系统,通过直接kill容器模拟节点故障,以观察PolarDB-X 的自动恢复情况。立即前往

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1. 创建实验资源

开始实验之前,您需要先创建ECS实例资源。

  1. 在实验室页面,单击创建资源

  2. (可选)在实验室页面左侧导航栏中,单击云产品资源列表,可查看本次实验资源相关信息(例如IP地址、用户信息等)。

说明:资源创建过程需要1~3分钟。

2. 安装环境

本步骤将指导您如何安装Docker、kubectl、minikube和Helm3。

  1. 安装Docker。

a.执行如下命令,安装Docker。

curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun

b.执行如下命令,启动Docker。

systemctl start docker
  1. 安装kubectl。

a.执行如下命令,下载kubectl文件。

curl -LO https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/$(curl -s https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl

b.执行如下命令,赋予可执行权限。

chmod +x ./kubectl

c.执行如下命令,移动到系统目录。

mv ./kubectl /usr/local/bin/kubectl
  1. 安装minikube。

执行如下命令,下载并安装minikube。

curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64
sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube
  1. 安装Helm3。

a.执行如下命令,下载Helm3。

wget https://labfileapp.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/helm-v3.9.0-linux-amd64.tar.gz

b.执行如下命令,解压Helm3。

tar -zxvf helm-v3.9.0-linux-amd64.tar.gz

c.执行如下命令,移动到系统目录。

mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm

5.安装MySQL。

yum install mysql -y

3. 使用PolarDB-X Operator安装PolarDB-X

本步骤将指导您如何创建一个简单的Kubernetes集群并部署PolarDB-X Operator ,使用Operator部署一个完整的PolarDB-X集群,详细文档请参考通过Kubernetes安装PolarDB-X

  1. 使用minikube创建Kubernetes集群。

minikube是由社区维护的用于快速创建Kubernetes测试集群的工具,适合测试和学习Kubernetes。使用minikube创建的Kubernetes集群可以运行在容器或是虚拟机中,本实验场景以CentOS 8.5上创建Kubernetes为例。

说明:如果您使用其他操作系统部署minikube,例如macOS或Windows,部分步骤可能略有不同。

a.执行如下命令,新建账号galaxykube,并将galaxykube加入docker组中。minikube要求使用非root账号进行部署,所有您需要新建一个账号。

useradd -ms /bin/bash galaxykube
usermod -aG docker galaxykube

b.执行如下命令,切换到账号galaxykube。

su galaxykube

c.执行如下命令,进入到home/galaxykube目录。

cd

d.执行如下命令,启动一个minikube。

说明:这里我们使用了阿里云的minikube镜像源以及USTC提供的docker镜像源来加速镜像的拉取。

minikube start --cpus 4 --memory 12288 --image-mirror-country cn --registry-mirror=https://docker.mirrors.sjtug.sjtu.edu.cn --kubernetes-version 1.23.3

返回结果如下,表示minikube已经正常运行,minikube将自动设置kubectl的配置文件。

up-d5f649412b88f765fad4935ea534a709422.png

e.执行如下命令,使用kubectl查看集群信息。

kubectl cluster-info

返回如下结果,您可以查看到集群相关信息。

up-778a80d943921c1a3f843dc8867c6bf2fbf.png

  1. 部署 PolarDB-X Operator。

a.执行如下命令,创建一个名为polardbx-operator-system的命名空间。

kubectl create namespace polardbx-operator-system

b.执行如下命令,安装PolarDB-X Operator。

helm repo add polardbx https://polardbx-charts.oss-cn-beijing.aliyuncs.com
helm install --namespace polardbx-operator-system polardbx-operator polardbx/polardbx-operator

c.执行如下命令,查看PolarDB-X Operator组件的运行情况。

kubectl get pods --namespace polardbx-operator-system

返回结果如下,请您耐心等待2分钟,等待所有组件都进入Running状态,表示PolarDB-X Operator已经安装完成。

up-0a7f5a05a9e8491402f86c69533b4173b24.png

  1. 部署 PolarDB-X 集群。

a.执行如下命令,创建polardb-x.yaml。

vim polardb-x.yaml

b.按i键进入编辑模式,将如下代码复制到文件中,然后按ECS退出编辑模式,输入:wq后按下Enter键保存并退出。

apiVersion: polardbx.aliyun.com/v1
kind: PolarDBXCluster
metadata:
  name: polardb-x
spec:
  config:
    dn:
      mycnfOverwrite: |-
        print_gtid_info_during_recovery=1
        gtid_mode = ON
        enforce-gtid-consistency = 1
        recovery_apply_binlog=on
        slave_exec_mode=SMART
  topology:
    nodes:
      cdc:
        replicas: 1
        template:
          resources:
            limits:
              cpu: "1"
              memory: 1Gi
            requests:
              cpu: 100m
              memory: 500Mi
      cn:
        replicas: 2
        template:
          resources:
            limits:
              cpu: "2"
              memory: 4Gi
            requests:
              cpu: 100m
              memory: 1Gi
      dn:
        replicas: 1
        template:
          engine: galaxy
          hostNetwork: true
          resources:
            limits:
              cpu: "2"
              memory: 4Gi
            requests:
              cpu: 100m
              memory: 500Mi
      gms:
        template:
          engine: galaxy
          hostNetwork: true
          resources:
            limits:
              cpu: "1"
              memory: 1Gi
            requests:
              cpu: 100m
              memory: 500Mi
          serviceType: ClusterIP
  upgradeStrategy: RollingUpgrade

c.执行如下命令,创建PolarDB-X集群。

kubectl apply -f polardb-x.yaml

d.执行如下命令,查看PolarDB-X集群创建状态。

kubectl get polardbxCluster polardb-x -o wide -w

返回结果如下,请您耐心等待七分钟左右,当PHASE显示为Running时,表示PolarDB-X集群已经部署完成。

up-33db821e0a87a939856077bad0cbc2041cf.png

e.按Ctrl+C键,退出查看PolarDB-X集群创建状态。

4. 连接PolarDB-X集群

本步骤将指导您如何连接通过K8s部署的PolarDB-X集群。

  1. 执行如下命令,查看PolarDB-X集群登录密码。
kubectl get secret polardb-x -o jsonpath="{.data['polardbx_root']}" | base64 -d - | xargs echo "Password: "

返回结果如下,您可以查看到PolarDB-X集群登录密码。

up-1af163ec948a93d0b07bd9fe9504f2bf70a.png

  1. 执行如下命令,将PolarDB-X集群端口转发到3306端口。

说明:使用MySQL Client方式登录通过k8s部署的PolarDB-X集群前,您需要进行获取PolarDB-X集群登录密码和端口转发。

kubectl port-forward svc/polardb-x 3306
  1. 在实验页面,单击右上角的ec75663aa0204147aa642d96343647b6.png图标,创建新的终端二。

up-c7df07db8e1e1a496be0b90480e603d3b00.png

  1. 执行如下命令,连接PolarDB-X集群。
  • 您需要将<PolarDB-X集群登录密码>替换为实际获取到的PolarDB-X集群登录密码。

  • 如遇到mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.ERROR 2013 (HY000): Lost connection to MySQL server at 'reading initial communication packet', system error: 0报错,请您稍等一分钟,重新转发端口并连接PolarDB-X集群即可。

mysql -h127.0.0.1 -P3306 -upolardbx_root -p<PolarDB-X集群登录密码>

5. 启动业务

本步骤将指导您如何使用Sysbench OLTP场景模拟业务流量。

  1. 准备压测数据。

    1. 执行如下SQL语句,创建压测数据库sysbench_test。
create database sysbench_test;
  1. 输入exit退出数据库。

up-1f0238ec1ba80f1f9de96300cf5b01eba37.png

  1. 执行如下命令,切换到账号galaxykube。
su galaxykube
  1. 执行如下命令,进入到/home/galaxykube目录。
cd
  1. 执行如下命令,创建准备压测数据的sysbench-prepare.yaml文件。
vim sysbench-prepare.yaml
  1. 按i键进入编辑模式,将如下代码复制到文件中,然后按ECS退出编辑模式,输入:wq后按下Enter键保存并退出。
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: sysbench-prepare-data-test
  namespace: default
spec:
  backoffLimit: 0
  template:
    spec:
      restartPolicy: Never
      containers:
        - name: sysbench-prepare
          image: severalnines/sysbench
          env:
            - name: POLARDB_X_USER
              value: polardbx_root
            - name: POLARDB_X_PASSWD
              valueFrom:
                secretKeyRef:
                  name: polardb-x
                  key: polardbx_root
          command: [ 'sysbench' ]
          args:
            - --db-driver=mysql
            - --mysql-host=$(POLARDB_X_SERVICE_HOST)
            - --mysql-port=$(POLARDB_X_SERVICE_PORT)
            - --mysql-user=$(POLARDB_X_USER)
            - --mysql_password=$(POLARDB_X_PASSWD)
            - --mysql-db=sysbench_test
            - --mysql-table-engine=innodb
            - --rand-init=on
            - --max-requests=1
            - --oltp-tables-count=1
            - --report-interval=5
            - --oltp-table-size=160000
            - --oltp_skip_trx=on
            - --oltp_auto_inc=off
            - --oltp_secondary
            - --oltp_range_size=5
            - --mysql_table_options=dbpartition by hash(`id`)
            - --num-threads=1
            - --time=3600
            - /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/parallel_prepare.lua
            - run
  1. 执行如下命令,运行准备压测数据的sysbench-prepare.yaml文件,初始化测试数据。
kubectl apply -f sysbench-prepare.yaml
  1. 执行如下命令,获取任务进行状态。
kubectl get jobs

返回结果如下,请您耐心等待大约1分钟,当任务状态COMPLETIONS为1/1时,表示数据已经初始化完成。

up-63ee4870a38e80c1dcb0d26de2417d6e3da.png

  1. 启动压测流量。

    1. 执行如下命令,创建启动压测的sysbench-oltp.yaml文件。
vim sysbench-oltp.yaml
  1. 按i键进入编辑模式,将如下代码复制到文件中,然后按ECS退出编辑模式,输入:wq后按下Enter键保存并退出。
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: sysbench-oltp-test
  namespace: default
spec:
  backoffLimit: 0
  template:
    spec:
      restartPolicy: Never
      containers:
        - name: sysbench-oltp
          image: severalnines/sysbench
          env:
            - name: POLARDB_X_USER
              value: polardbx_root
            - name: POLARDB_X_PASSWD
              valueFrom:
                secretKeyRef:
                  name: polardb-x
                  key: polardbx_root
          command: [ 'sysbench' ]
          args:
            - --db-driver=mysql
            - --mysql-host=$(POLARDB_X_SERVICE_HOST)
            - --mysql-port=$(POLARDB_X_SERVICE_PORT)
            - --mysql-user=$(POLARDB_X_USER)
            - --mysql_password=$(POLARDB_X_PASSWD)
            - --mysql-db=sysbench_test
            - --mysql-table-engine=innodb
            - --rand-init=on
            - --max-requests=0
            - --oltp-tables-count=1
            - --report-interval=5
            - --oltp-table-size=160000
            - --oltp_skip_trx=on
            - --oltp_auto_inc=off
            - --oltp_secondary
            - --oltp_range_size=5
            - --mysql-ignore-errors=all
            - --num-threads=8
            - --time=3600
            - /usr/share/sysbench/tests/include/oltp_legacy/oltp.lua
            - run
  1. 执行如下命令,运行启动压测的sysbench-oltp.yaml文件,开始压测。
kubectl apply -f sysbench-oltp.yaml
  1. 执行如下命令,查找压测脚本运行的POD。
kubectl get pods

返回结果如下, 以‘sysbench-oltp-test-’开头的POD即为目标POD。

up-9a9fb7c91d671be794f4b7f197508e12998.png
  1. 执行如下命令,查看QPS等流量数据。

说明:您需要将命令中的目标POD替换为以‘sysbench-oltp-test-’开头的POD。

kubectl logs -f 目标POD

6. 体验PolarDB-X高可用能力

经过前面的准备工作,我们已经用PolarDB-X+Sysbench OLTP搭建了一个正在运行的业务系统。本步骤将指导您通过使用kill POD的方式,模拟物理机宕机、断网等导致的节点不可用场景,并观察业务QPS的变化情况。

  1. 在实验页面,单击右上角的fd8f9871eff543b087e964fde60d87b3.png图标,创建新的终端三。

up-e9a43aeb2c3bd3da7b7e5e08773b30e302f.png

  1. kill CN。

    1. 执行如下命令,切换到账号galaxykube。
su galaxykube
  1. 执行如下命令,获取CN POD的名字。
kubectl get pods

返回结果如下,以‘polardb-x-xxxx-cn-default’开头的是CN POD的名字。

up-34027842b7c322de6db6b64e43d78025359.png
  1. 执行如下命令,删除任意一个CN POD。说明:您需要将命令中的替换为任意一个以‘polardb-x-xxxx-cn-default’开头的CN POD的名字。
kubectl delete pod <CN POD>
  1. 执行如下命令,查看CN POD自动创建情况。
kubectl get pods

返回结果如下,您可查看到CN POD已经处于自动创建中。

up-f672527988298fb71919fe335feb0d6ec28.png

经过几十秒后,被kill的CN POD自动恢复正常。

up-f00e7e9bcff8150e9fbe5e1c01c1943d48b.png
  1. 切换至终端二,您可查看kill CN之后业务QPS的情况。
up-25efd0a4d81ac7b0009e4e3c923cdfbffb4.png
  1. kill DN。

    1. 切换至终端三,执行如下命令,获取DN POD的名字。
kubectl get pods

返回结果如下,以‘polardb-x-xxxx-dn’开头的是DN POD的名字。

up-c133b4a943d0d815ec6266c2f6581cd46a5.png
  1. 执行如下命令,删除任意一个DN POD。

说明:

  • 您需要将命令中的替换为任意一个以‘polardb-x-xxxx-dn’开头的DN POD的名字。

  • DN每个逻辑节点为三副本架构,也就是说一个DN节点对应3个POD,可任意选择一个进行删除操作。此外,GMS节点是一个特殊角色的DN,同样具备高可用能力,可选择任一POD进行删除。

kubectl delete pod <DN POD>
  1. 执行如下命令,查看DN POD自动创建情况。
kubectl get pods

返回结果如下,您可查看到DN POD已经处于自动创建中。

up-65ef2d12b85aa7b173fad0fd82df818006b.png

经过几十秒后,被kill的DN POD自动恢复正常。

up-4d011be8a8c2ef230acc7a47e9a791d5bc6.png
  1. 切换至终端二,您可查看kill DN之后业务QPS的情况。

up-3db891d58952cba5b33f6097891135e8db4.png

  1. kill CDC。

    1. 切换至终端三,执行如下命令,获取CDC POD的名字。
kubectl get pods

返回结果如下,以‘polardb-x-xxxx-cdc-defaul’开头的是CDC POD的名字。

up-6019b6db562112d27730a55e8df5738488f.png
  1. 执行如下命令,删除任意一个CDC POD。

说明:您需要将命令中的替换为任意一个以‘polardb-x-xxxx-cdc-defaul’开头的CDC POD的名字。

kubectl delete pod <CDC POD>
  1. 执行如下命令,查看CDC POD自动创建情况。
kubectl get pods

返回结果如下,您可查看到CDC POD已经处于自动创建中。

up-9b7159b8849d013a9d95ca89983078df115.png

经过几十秒后,被kill的CDC POD自动恢复正常。

up-f9f99934027697e816de0664ef47d237a99.png
  1. 切换至终端二,您可查看kill CDC之后业务QPS的情况。
up-6efded55995dc2af98867aa89afed9c68fd.png

7. 了解更多

如果您想了解更多有关PolarDB-X高可用知识,详情请参见如下内容。


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