Jak nasadit PostgreSQL na Kubernetes

Úvod

PostgreSQL je spolehlivý a robustní relační databázový systém obsahující transakce vyhovující ACID. Je navržen tak, aby zvládal pracovní zátěže všech velikostí, takže se dobře hodí pro osobní použití a rozsáhlá nasazení, jako jsou datové sklady, servery velkých dat nebo webové služby.

Nasazení PostgreSQL na Kubernetes vytvoří škálovatelnou a přenosnou instanci PostgreSQL, která využívá dobré stránky RDBMS i orchestrační platformy.

Tento článek vám ukáže dva způsoby nasazení PostgreSQL na Kubernetes – pomocí Helm grafu nebo ručního vytvoření konfigurace.

Předpoklady

• Cluster Kubernetes s nainstalovaným kubectl
• Nainstalován Helm 3
• Administrativní práva ve vašem systému

Nasazení PostgreSQL pomocí Helm

Helm vám poskytuje rychlý a snadný způsob nasazení instance PostgreSQL na váš cluster.

Krok 1:Přidejte úložiště Helm

1. Vyhledejte v Artifact Hub graf PostgreSQL Helm, který chcete použít. Přidejte úložiště grafu do místní instalace Helm zadáním:

helm repo add [repository-name] [repository-address]

Tento článek používá graf Bitnami Helm pro instalaci PostgreSQL.

2. Po přidání úložiště aktualizujte své místní úložiště.

helm repo update

Systém potvrdí úspěšnou aktualizaci.

Krok 2:Vytvořte a použijte trvalý svazek úložiště

Data ve vaší databázi Postgres musí zůstat zachována po restartování modulu.

1. Chcete-li toho dosáhnout, vytvořte prostředek PersistentVolume v souboru YAML pomocí textového editoru, jako je nano.

nano postgres-pv.yaml

Obsah souboru definuje:

• Samotný zdroj.
• Třída úložiště.
• Množství přiděleného úložiště.
• Režimy přístupu.
• Cesta připojení na hostitelském systému.

Tento příklad používá následující konfiguraci:

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: postgresql-pv
  labels:
    type: local
spec:
  storageClassName: manual
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: "/mnt/data"

2. Uložte soubor a ukončete. Poté použijte konfiguraci pomocí kubectl :

kubectl apply -f postgres-pv.yaml

Systém potvrdí vytvoření trvalého svazku.

Krok 3:Vytvořte a použijte trvalý nárok na svazek

1. Vytvořte Persistent Volume Claim (PVC), abyste požádali o úložiště přidělené v předchozím kroku.

nano postgres-pvc.yaml

V příkladu je použita následující konfigurace:

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: postgresql-pv-claim
spec:
  storageClassName: manual
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi

2. Uložte soubor a ukončete. Použijte konfiguraci pomocí kubectl :

kubectl apply -f postgres-pvc.yaml

Systém potvrzuje úspěšné vytvoření PVC.

3. Použijte kubectl get pro kontrolu, zda je PVC úspěšně připojeno k FV:

kubectl get pvc

Sloupec stavu ukazuje, že nárok je Vázaný .

Krok 4:Instalace Helm Chart

Nainstalujte tabulku kormidla pomocí helm install příkaz. Přidat --set flags příkazu pro připojení instalace k PVC, které jste vytvořili, a povolení oprávnění k svazku:

helm install [release-name] [repo-name] --set persistence.existingClaim=[pvc-name] --set volumePermissions.enabled=true

Systém zobrazí zprávu o úspěšné instalaci.

Krok 5:Připojte se ke klientovi PostgreSQL

1. Exportujte POSTGRES_PASSWORD proměnná prostředí, abyste se mohli přihlásit do instance PostgreSQL:

export POSTGRES_PASSWORD=$(kubectl get secret --namespace default psql-test-postgresql -o jsonpath="{.data.postgresql-password}" | base64 --decode)

2. Otevřete další okno terminálu a zadejte následující příkaz pro předání portu Postgres:

kubectl port-forward --namespace default svc/psql-test-postgresql 5432:5432

Systém začne zpracovávat připojení k portu.

3. Minimalizujte okno pro předávání portů a vraťte se k předchozímu. Zadejte příkaz pro připojení k psql, klientovi PostgreSQL:

PGPASSWORD="$POSTGRES_PASSWORD" psql --host 127.0.0.1 -U postgres -d postgres -p 5432

psql zobrazí se příkazový řádek a PostgreSQL je připraven přijímat váš vstup.

Nasaďte PostgreSQL vytvořením konfigurace od nuly

Ruční konfigurace Postgresu na Kubernetes vám umožňuje doladit konfiguraci nasazení.

Krok 1:Vytvořte a použijte ConfigMap

Prostředek ConfigMap obsahuje data, která se používají během procesu nasazení.

1. Vytvořte soubor ConfigMap YAML v textovém editoru.

nano postgres-configmap.yaml

2. Nejdůležitější částí souboru je datová část, kde uvedete název databáze , uživatelské jméno a heslo pro přihlášení do instance PostgreSQL.

V příkladu jsou použity následující parametry v souboru ConfigMap.

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: postgres-config
  labels:
    app: postgres
data:
  POSTGRES_DB: postgresdb
  POSTGRES_USER: admin
  POSTGRES_PASSWORD: test123

3. Uložte soubor a ukončete. Poté použijte zdroj pomocí kubectl :

kubectl apply -f postgres-configmap.yaml

Systém potvrdí úspěšné vytvoření konfiguračního souboru.

Krok 2:Vytvořte a použijte trvalý svazek úložiště a nárok na trvalý svazek

1. Vytvořte soubor YAML pro konfiguraci úložiště.

nano postgres-storage.yaml

2. Metoda nasazení grafu Helm používala dva samostatné soubory pro Persistent Volume a Persistent Volume Claim, ale můžete také umístit obě konfigurace do jednoho souboru, jako v příkladu níže.

kind: PersistentVolume
apiVersion: v1
metadata:
  name: postgres-pv-volume
  labels:
    type: local
    app: postgres
spec:
  storageClassName: manual
  capacity:
    storage: 5Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  hostPath:
    path: "/mnt/data"
---
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: postgres-pv-claim
  labels:
    app: postgres
spec:
  storageClassName: manual
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi

3. Uložte soubor a ukončete. Použijte prostředky pomocí kubectl :

kubectl apply -f postgres-storage.yaml

Systém potvrzuje úspěšnou tvorbu PV i PVC.

4. Zkontrolujte, zda je PVC připojeno k PV pomocí následujícího příkazu:

kubectl get pvc

Stav PVC je Bound a PVC je připraveno k použití v nasazení PostgreSQL.

Krok 3:Vytvořte a použijte nasazení PostgreSQL

1. Vytvořte soubor YAML pro nasazení.

nano postgres-deployment.yaml

2. Soubor nasazení obsahuje konfiguraci nasazení PostgreSQL a poskytuje specifikace pro kontejnery a svazky:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: postgres
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: postgres
  template:
    metadata:
      labels:
        app: postgres
    spec:
      containers:
        - name: postgres
          image: postgres:10.1
          imagePullPolicy: "IfNotPresent"
          ports:
            - containerPort: 5432
          envFrom:
            - configMapRef:
                name: postgres-config
          volumeMounts:
            - mountPath: /var/lib/postgresql/data
              name: postgredb
      volumes:
        - name: postgredb
          persistentVolumeClaim:
            claimName: postgres-pv-claim

3. Uložte soubor a ukončete. Použijte nasazení pomocí kubectl :

kubectl apply -f postgres-deployment.yaml

Systém potvrdí úspěšné vytvoření rozmístění.

Krok 4:Vytvoření a použití služby PostgreSQL

1. Nakonec vytvořte soubor YAML pro konfiguraci služby PostgreSQL.

nano postgres-service.yaml

2. Zadejte typ služby a porty. V příkladu je použita následující konfigurace:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: postgres
  labels:
    app: postgres
spec:
  type: NodePort
  ports:
   - port: 5432
  selector:
   app: postgres

3. Uložte soubor a ukončete. Použijte konfiguraci pomocí kubectl :

kubectl apply -f postgres-service.yaml

Systém potvrdí úspěšné vytvoření služby.

4. Pomocí následujícího příkazu vypište všechny prostředky v systému.

kubectl get all

Pod a rozmístění ukazují 1/1 připravený stav. Požadovaný počet sad replik odráží to, co je nakonfigurováno v souboru YAML nasazení.

Krok 5:Připojte se k PostgreSQL

1. Když jsou všechny prostředky připraveny, použijte kubectl exec pro přihlášení do instance PostgreSQL.

kubectl exec -it [pod-name] --  psql -h localhost -U admin --password -p [port] postgresdb

2. Systém požádá o heslo. Zadejte heslo definované v kroku 1 a stiskněte Enter . psql zobrazí se příkazový řádek.

Databáze je nyní připravena přijímat uživatelský vstup.