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Fach­vor­trag Da­ten­ban­ken auf Kubernetes

Im aktuellen Beitrag dreht sich alles um das Spe­zi­al­the­ma “Da­ten­ban­ken auf Ku­ber­netes”.

Ku­ber­netes erfreut sich seit 2015 stetig wach­sen­der Ver­brei­tung und bietet auch im Bereich der Da­ten­bank­in­fra­struk­tur viel­sei­ti­ge Möglichkeiten. 

Mit unserem Fach­vor­trag auf den “Chem­nit­zer Linux-Tage 2021 haben wir einen guten Überblick zu diesem sehr span­nen­den Thema. Mehr als 220 be­geis­ter­te Linux- und Open Source Fans folgten dieser insgesamt etwa 1 stündigen Video-Prä­sen­ta­ti­on inklusive Praxis Demo. Bereits während der Prä­sen­ta­ti­on gab es zahl­rei­che Fach­fra­gen in einem regen Austausch mit dem Vortragenden.

Nun stellen wir allen In­ter­es­sier­ten, die an den Chem­nit­zer Linux Tagen nicht teil­neh­men konnten, diesen Fach­vor­trag als Vi­deo­mit­schnitt zur Verfügung. So bieten wir die Mög­lich­keit, einen um­fang­rei­chen Einblick in das Thema “Da­ten­ban­ken auf Ku­ber­neteszu gewinnen.

Für den besseren Überblick haben wir die Prä­sen­ta­ti­on in 2 Teile unterteilt. 

Teil 1 – Da­ten­ban­ken auf Ku­ber­netes: Geeignete Software Systeme auf Ku­ber­netes und deren An­for­de­run­gen, die Wartung, Ak­tua­li­sie­rung und Sicherung

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Inhalt des Teil 1

Wir geben zunächst eine Ein­füh­rung in die Begriffe Container und Ku­ber­netes. Für Ku­ber­netes, als System zur Or­ches­trie­rung und Au­to­ma­ti­sie­rung der Be­reit­stel­lung, Ska­lie­rung und Ver­wal­tung von Container An­wen­dun­gen, werden ver­schie­de­ne Dis­tri­bu­tio­nen angeboten. Für den On Premise-Bereich sind die Red Hat OpenShift Container Platform, SUSE Rancher sowie Vmware vSphere 7 mit Ku­ber­netes (Tanzu) zu nennen. Zu den Cloud Lösungen für Ku­ber­netes gehören Azure AKS, Google GKE und Amazon EKS.

Im Anschluss wird auf NoSQL Da­ten­ban­ken wie bei­spiels­wei­se Cassandra, CouchDB oder auch mongoDB ein­ge­gan­gen. Für den Bereich re­la­tio­na­ler Da­ten­ban­ken be­trach­ten wir kurz Post­greS­QL Cluster und Microsoft SQL Server Big Data Cluster als geeignete Da­ten­bank­sys­te­me für Ku­ber­netes Cluster. Zur Abrundung des kleinen Über­blicks schauen wir uns noch auf die NewSQL Da­ten­ban­ken Cock­roachDB, Vitess und TiDB.

Si­cher­lich kann man aufgrund der Kürze der Zeit und auch durch die Fülle der In­for­ma­tio­nen nicht jede Datenbank be­trach­ten. Aber bereits der kleine Rundgang durch die genannten Da­ten­ban­ken zeigt das un­glaub­li­che Spektrum, welches mit Ku­ber­netes adres­siert werden kann.

Im Anschluss werden noch folgende Fragen zum Thema Ku­ber­netes besprochen:

  • Wie stellt man am besten per­sis­ten­ten Speicher bereit?
  • Welche Un­ter­schie­de gibt es zwischen Cloud und On Premise Ku­ber­netes Cluster im Betrieb?
  • Wie werden Backup und War­tungs­jobs an Da­ten­bank­sys­te­men angewendet?
  • Wie gestaltet sich der Update Prozess?
  • Können die Da­ten­bank­sys­te­me in DevOps De­ploy­ment Pipelines in­te­griert werden?

Mit Referenz zu Sto­rage­lö­sun­gen wird tie­fer­ge­hend auf den CSI Treiber NetApp Trident ein­ge­gan­gen. Zudem wird erläutert, weshalb bei Cloud Clustern der Kos­ten­fak­tor und bei On Premise Lösungen die Zu­sam­men­set­zung der Hardware Kom­po­nen­ten beachtet werden sollte.

Nach den wei­ter­füh­ren­den In­for­ma­tio­nen zur Sicherung und Wartung der Da­ten­bank­sys­te­me im Ku­ber­netes über das so­ge­nann­te CronJob Objekt wird der erste Teil des Fach­vor­tra­ges mit Tipps zum De­ploy­ment und Update von Datenbank Cluster In­stal­la­tio­nen über Helm Chart, Operator oder das ent­spre­chen­de Client Tool abgeschlossen.

Teil 2 – Da­ten­ban­ken auf Ku­ber­netes : Datenbank De­ploy­ments auf Ku­ber­netes mit OpenShift

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Inhalt des Teil 2

Die Demo zeigt was im Ku­ber­netes Cluster mit Da­ten­ban­ken heute bereits möglich ist. Bei­spiel­haft wird dazu ein Microsoft SQL Server 2019 Big Data Cluster mit dem Command Line Tool “azdata” in­stal­liert. Neben der In­for­ma­ti­on über das spe­zi­fi­sche Docker Images des Microsoft SQL Servers, wird der De­ploy­ment Prozess auf einem Red Hat OpenShift 4.6 Cluster gezeigt.

Im nächsten Schritt wird eine Ver­bin­dung zum SQL Server Big Data Cluster mit dem Azure Data Studio her­ge­stellt, welches sowohl auf Linux und Mac als auch auf Windows verfügbar ist. Im Anschluss daran wird eine Dotnet Core Anwendung über eine Tekton Pipeline im Cluster erstellt. Diese verbindet sich dann zur Da­ten­bank­schnitt­stel­le des SQL Server Big Data Clusters.

Der letzte Teil der Demo zeigt, wie ein MariaDB Galera Cluster in­stal­liert wird, auf das an­schlie­ßend eine Nextcloud In­stal­la­ti­on zugreift.
Hierbei handelt es sich um ein Cluster, der 3 Pods über 3 Worker Knoten mit einem Sta­teful­Set verteilt und damit ein hoch­ver­füg­ba­res MySQL Da­ten­bank­sys­tem zur Verfügung stellt. Der Cluster wird über einen Helm Chart in­stal­liert und erstellt an­schlie­ßend einen Service für die Da­ten­bank­ver­bin­dun­gen. Im letzten Schritt wird noch die Ap­pli­ka­ti­on Nextcloud, die sich mit dem Datenbank Cluster verbinden kann, ebenfalls über ein Helm Chart installiert.

Sofern du die Prä­sen­ta­ti­ons­fo­li­en erhalten möchtest, schicke uns bitte eine kurze Email an “linux@aspicon.de” 

Hier findest du weitere Posts zu den Themen Red Hat OpenShift oder Ku­ber­netes.
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