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Inicio rápido de clústeres multi-Kubernetes

Utilice el inicio rápido para implementar un conjunto de réplicas de MongoDB en tres clústeres de nodos de Kubernetes mediante GKE (Google Kubernetes Motor) y Istio servicio mesh.

Antes de empezar:

  • Descubre implementaciones multi-clúster de Kubernetes

  • Revise la lista de servicios y herramientas de múltiples clústeres de Kubernetes

  • Completar los prerrequisitos

Nota

Los siguientes procedimientos delimitan el alcance de tu implementación de MongoDB en un clúster multi-Kubernetes a un solo namespace nombrado mongodb. Puede configurar su implementación de clúster multi-Kubernetes de MongoDB para monitorear recursos en múltiples namespaces o todos los namespaces.

¿Prefieres aprender mirando?

Sigue este tutorial en vídeo que demuestra cómo crear una implementación de MongoDB multi-clúster de Kubernetes.

Duración: 12 minutos

Implementación de un conjunto de réplicas de MongoDB en varios clústeres de Kubernetes

Requisitos previos

Antes de crear una implementación de MongoDB en clústeres multi-Kubernetes mediante la guía de inicio rápido, complete las siguientes tareas:

Revise los requisitos generales previos

Asegúrate de cumplir con el requisito previo general antes de continuar. Para obtener más información, consulta Requisitos previos generales.

Establecer variables de entorno y zonas de GKE

Establezca las variables de entorno con los nombres de los clústeres y las zonas de GKE disponibles donde implementa los clústeres, como en este ejemplo:

export MDB_GKE_PROJECT={GKE project name}
export MDB_CENTRAL_CLUSTER_ZONE="us-west1-a"
export MDB_CLUSTER_1_ZONE="us-west1-b"
export MDB_CLUSTER_2_ZONE="us-east1-b"
export MDB_CLUSTER_3_ZONE="us-central1-a"
export MDB_CENTRAL_CLUSTER_FULL_NAME="gke_${MDB_GKE_PROJECT}_${MDB_CENTRAL_CLUSTER_ZONE}_${MDB_CENTRAL_CLUSTER}"
export MDB_CLUSTER_1_FULL_NAME="gke_${MDB_GKE_PROJECT}_${MDB_CLUSTER_1_ZONE}_${MDB_CLUSTER_1}"
export MDB_CLUSTER_2_FULL_NAME="gke_${MDB_GKE_PROJECT}_${MDB_CLUSTER_2_ZONE}_${MDB_CLUSTER_2}"
export MDB_CLUSTER_3_FULL_NAME="gke_${MDB_GKE_PROJECT}_${MDB_CLUSTER_3_ZONE}_${MDB_CLUSTER_3}"

Configurar clústeres de GKE

Configurar los clústeres de GKE (Google Kubernetes Engine):

1

Configura tu cuenta de Google Cloud.

Si aún no lo ha hecho, cree un proyecto de Google Cloud, habilite la facturación en el proyecto, habilite Artifact Registry y las API de GKE, e inicie Cloud Shell siguiendo los procedimientos correspondientes en la Guía de inicio rápido de Google Kubernetes Engine en la documentación de Google Cloud.

2

Crea un clúster operador y clústeres nodos.

Crea un clúster de operador y uno o más clústeres nodos, especificando las zonas de GKE, el número de nodos y los tipos de instancia, como en estos ejemplos:

gcloud container clusters create $MDB_CENTRAL_CLUSTER \
  --zone=$MDB_CENTRAL_CLUSTER_ZONE \
  --num-nodes=5 \
  --machine-type "e2-standard-2"
gcloud container clusters create $MDB_CLUSTER_1 \
  --zone=$MDB_CLUSTER_1_ZONE \
  --num-nodes=5 \
  --machine-type "e2-standard-2"
gcloud container clusters create $MDB_CLUSTER_2 \
  --zone=$MDB_CLUSTER_2_ZONE \
  --num-nodes=5 \
  --machine-type "e2-standard-2"
gcloud container clusters create $MDB_CLUSTER_3 \
  --zone=$MDB_CLUSTER_3_ZONE \
  --num-nodes=5 \
  --machine-type "e2-standard-2"

Obtener credenciales de autenticación de usuario para los clústeres principal y de nodos.

Obtenga las credenciales de autenticación de usuario para los clústeres central y miembro de Kubernetes y guárdelas. Posteriormente, las usará para ejecutar comandos kubectl en estos clústeres.

Ejecute los siguientes comandos:

gcloud container clusters get-credentials $MDB_CENTRAL_CLUSTER \
  --zone=$MDB_CENTRAL_CLUSTER_ZONE
gcloud container clusters get-credentials $MDB_CLUSTER_1 \
  --zone=$MDB_CLUSTER_1_ZONE
gcloud container clusters get-credentials $MDB_CLUSTER_2 \
  --zone=$MDB_CLUSTER_2_ZONE
gcloud container clusters get-credentials $MDB_CLUSTER_3 \
  --zone=$MDB_CLUSTER_3_ZONE

Implementar un recurso MongoDBMultiCluster

Selecciona la pestaña correspondiente en función de si deseas encriptar las conexiones del set de réplicas en tus implementaciones de MongoDB en clústeres multi-Kubernetes usando TLS certificados.

Puedes utilizar los siguientes procedimientos en este TLS-Encrypted Connections tab:

  • Implementar un recurso MongoDBMultiCluster

  • Renovar certificados TLS para un recurso de MongoDBMultiCluster

Estos procedimientos establecen conexiones cifradas con TLSentre hosts de MongoDB en un set de réplicas, y entre aplicaciones cliente e implementaciones de MongoDB.

Antes de comenzar, debe tener certificados válidos para el cifrado TLS.

1

Cree el secreto para el certificado TLS de su recurso MongoDBMultiCluster.

Ejecute el comando kubectl para crear un nuevo secreto que almacene el certificado de recurso MongoDBMultiCluster:

kubectl --context $MDB_CENTRAL_CLUSTER_FULL_NAME \
  --namespace=<metadata.namespace> \
  create secret tls <prefix>-<metadata.name>-cert \
  --cert=<resource-tls-cert> \
  --key=<resource-tls-key>

Nota

Debes anteponer a tus secretos el prefijo <prefix>-<metadata.name>.

Por ejemplo, si llama a su implementación my-deployment y establece el prefijo,mdb debe asignarle al secreto TLS para las comunicaciones TLS del cliente el mdb-my-deployment-cert nombre. Además, debe asignarle al secreto TLS para la autenticación interna del clúster (si está habilitada) el mdb-my-deployment-clusterfile nombre.

2

Cree el ConfigMap para vincular su CA con su recurso MongoDBMultiCluster.

Ejecute el comando kubectl para vincular su CA a su recurso MongoDBMultiCluster . Especifica el archivo del certificado CA al que siempre debes asignar el nombre ca-pem para el recurso MongoDBMultiCluster:

kubectl --context $MDB_CENTRAL_CLUSTER_FULL_NAME \
  --namespace=<metadata.namespace> \
  create configmap custom-ca -from-file=ca-pem=<your-custom-ca-file>
3

Ejecuta el plugin kubectl mongodb.

Por defecto, el Operador de Kubernetes está restringido al namespace mongodb. Cuando ejecutas el siguiente comando, el plugin kubectl mongodb:

  • Crea un clúster de operador, tres clústeres de nodo y un namespace etiquetado mongodb en cada uno de los clústeres.

  • Crea un ConfigMap por defecto con el nombre predefinido mongodb-kubernetes-operator-member-list que contiene todos los nodos de clústeres. No se puede cambiar el nombre del ConfigMap.

  • Crea las cuentas de servicio y los roles necesarios para ejecutar cargas de trabajo de base de datos en los clústeres miembros.

Ejecute el kubectl mongodb plugin:

kubectl mongodb multicluster setup \
  --central-cluster="${MDB_CENTRAL_CLUSTER_FULL_NAME}" \
  --member-clusters="${MDB_CLUSTER_1_FULL_NAME},${MDB_CLUSTER_2_FULL_NAME},${MDB_CLUSTER_3_FULL_NAME}" \
  --member-cluster-namespace="mongodb" \
  --central-cluster-namespace="mongodb" \
  --create-service-account-secrets \
  --install-database-roles=true
4

opcional: Establece el webhook de inyección Istio en cada clúster de nodos.

Si utiliza Istio, ejecute el siguiente comando en el clúster operador, especificando el contexto para cada uno de los clústeres nodos en la implementación. Para habilitar la inyección sidecar en Istio, los siguientes comandos añaden las etiquetas istio-injection=enabled a los namespaces mongodb de cada clúster miembro. Si utilizas otro service mesh, configúralo para gestionar el tráfico de red en los namespaces creados.

kubectl label \
  --context=$MDB_CLUSTER_1_FULL_NAME \
  namespace mongodb \
  istio-injection=enabled
kubectl label \
  --context=$MDB_CLUSTER_2_FULL_NAME \
  namespace mongodb \
  istio-injection=enabled
kubectl label \
  --context=$MDB_CLUSTER_3_FULL_NAME \
  namespace mongodb \
  istio-injection=enabled
5

Configura kubectl para usar el namespace del clúster del operador.

Si no lo has hecho ya, ejecuta los siguientes comandos para ejecutar todos los comandos kubectl en el clúster de operador en el espacio de nombres por defecto.

kubectl config use-context $MDB_CENTRAL_CLUSTER_FULL_NAME
kubectl config set-context $(kubectl config current-context) \
  --namespace=mongodb
6

Implemente los controladores MongoDB para el operador de Kubernetes en el clúster del operador.

Despliega los Controladores de MongoDB para el Operador de Kubernetes en el clúster de operadores en el namespace mongodb con Helm o kubectl.

  1. Agregue el repositorio MongoDB Helm Charts para Kubernetes a Helm.

    helm repo add mongodb https://mongodb.github.io/helm-charts

  2. Utilice los gráficos Helm de MongoDB para Kubernetes para implementar el operador de Kubernetes.

    helm upgrade \
      --install \
        mongodb-kubernetes-operator-multi-cluster \
        mongodb/mongodb-kubernetes \
          --namespace mongodb \
          --set namespace=mongodb \
          --version <mongodb-kubernetes-operator-version> \
          --set operator.name=mongodb-kubernetes-operator-multi-cluster \
          --set operator.createOperatorServiceAccount=false \
          --set operator.createResourcesServiceAccountsAndRoles=false \
          --set "multiCluster.clusters={$MDB_CLUSTER_1_FULL_NAME,$MDB_CLUSTER_2_FULL_NAME,$MDB_CLUSTER_3_FULL_NAME}" \
          --set multiCluster.performFailover=false

  1. Aplica los recursos personalizados del operador de Kubernetes.

    kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/mongodb/mongodb-kubernetes/master/public/crds.yaml

  2. Descargue la plantilla YAML del operador de Kubernetes.

    curl https://raw.githubusercontent.com/mongodb/mongodb-kubernetes/master/public/mongodb-kubernetes-multi-cluster.yaml -o operator.yaml

  3. Opcional: Personaliza la plantilla YAML del Operador de Kubernetes.

    Para obtener más información sobre las configuraciones de instalación opcionales del operador Kubernetes, consulte Configuración de instalación de controladores MongoDB para el operador Kubernetes kubectl y oc.

  4. Aplicar el archivo YAML del operador de Kubernetes.

    kubectl apply -f operator.yaml

  5. Verifica que el operador de Kubernetes está implementado.

    Para verificar que el Operador de Kubernetes se instaló correctamente, ejecuta el siguiente comando y verifica el resultado:

    kubectl describe deployments mongodb-kubernetes-operator -n <metadata.namespace>
    oc describe deployments mongodb-kubernetes-operator -n <metadata.namespace>

    Por defecto, las implementaciones existen en el namespace mongodb. Si aparece el siguiente mensaje de error, asegúrate de utilizar el namespace correcto:

    Error from server (NotFound): deployments.apps "mongodb-kubernetes-operator" not found

    Para solucionar problemas de tu operador de Kubernetes, consulta Revisión de registros del operador de Kubernetes y otros temas de solución de problemas.

    Importante

    Si necesitas eliminar el operador Kubernetes o el namespace, primero debes eliminar los recursos de MongoDB.

7

Cree una clave secreta para utilizar con Ops Manager y cree un ConfigMap.

  1. Crea un secreto para que el operador de Kubernetes pueda crear y actualizar objetos en tu proyecto de Ops Manager. Para obtener más información, consulta "Crear credenciales para el operador de Kubernetes".

  2. Cree un ConfigMap para vincular el operador de Kubernetes a su proyecto de Ops Manager. Para obtener más información, consulte Crear un proyecto por cada implementación de MongoDB con un ConfigMap.

8

Implementa Ops Manager en el clúster de operadores y conéctate a Ops Manager.

9

Implemente el recurso MongoDBMultiCluster.

Configura spec.credentials, spec.opsManager.configMapRef.name y configuraciones de seguridad y implementa el recurso MongoDBMultiCluster. En el siguiente ejemplo de código, duplicateServiceObjects se establece en true para habilitar el proxy DNS en Istio.

Nota

Para habilitar la resolución DNS entre clústeres a través de la malla de servicios Istio, este tutorial crea objetos de servicio con una única dirección ClusterIP por cada Pod de Kubernetes.

kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: mongodb.com/v1
kind: MongoDBMultiCluster
metadata:
 name: multi-replica-set
spec:
 version: 8.0.0
 type: ReplicaSet
 persistent: false
 duplicateServiceObjects: true
 credentials: my-credentials
 opsManager:
   configMapRef:
     name: my-project
 security:
   certsSecretPrefix: <prefix>
   tls:
     ca: custom-ca
 clusterSpecList:
   - clusterName: ${MDB_CLUSTER_1_FULL_NAME}
     members: 3
   - clusterName: ${MDB_CLUSTER_2_FULL_NAME}
     members: 2
   - clusterName: ${MDB_CLUSTER_3_FULL_NAME}
     members: 3
EOF

El operador de Kubernetes copia el ConfigMap con la CA que creó en los pasos anteriores en cada clúster miembro, genera un secreto PEM concatenado y lo distribuye a los clústeres miembro.

10

Verifique que los recursos MongoDBMultiCluster estén en ejecución.

  1. Para clústeres nodos, ejecuta los siguientes comandos para verificar que los Pods de MongoDB estén en estado en ejecución:

    kubectl get pods \
     --context=$MDB_CLUSTER_1_FULL_NAME \
     --namespace mongodb
    kubectl get pods \
     --context=$MDB_CLUSTER_2_FULL_NAME \
     --namespace mongodb
    kubectl get pods \
     --context=$MDB_CLUSTER_3_FULL_NAME \
     --namespace mongodb

  2. En el clúster del operador, ejecuta el siguiente comando para verificar que el recurso MongoDBMultiCluster se encuentre en estado activo:

    kubectl --context=$MDB_CENTRAL_CLUSTER_FULL_NAME \
      --namespace mongodb \
      get mdbmc multi-replica-set -o yaml -w

Renovar certificados TLS para un recurso MongoDBMultiCluster

Renueva tus certificados TLS periódicamente utilizando el siguiente procedimiento.

1

Renueva el secreto para un recurso MongoDBMultiCluster.

Ejecuta este comando kubectl para renovar un secreto existente que almacena los certificados para el recurso MongoDBMultiCluster:

kubectl --context $MDB_CENTRAL_CLUSTER_FULL_NAME \
--namespace=<metadata.namespace> \
create secret tls <prefix>-<metadata.name>-cert \
--cert=<resource-tls-cert> \
--key=<resource-tls-key> \
--dry-run=client \
-o yaml |
kubectl apply -f -

Este procedimiento no cifra las conexiones entre los hosts de MongoDB en un set de réplicas, ni entre las aplicaciones cliente y las implementaciones de MongoDB.

1

Ejecuta el plugin kubectl mongodb.

Por defecto, el Operador de Kubernetes está restringido al namespace mongodb. Cuando ejecutas el siguiente comando, el plugin kubectl mongodb:

  • Crea un clúster de operador, tres clústeres de nodo y un namespace etiquetado mongodb en cada uno de los clústeres.

  • Crea un ConfigMap por defecto con el nombre predefinido mongodb-kubernetes-operator-member-list que contiene todos los nodos de clústeres. No se puede cambiar el nombre del ConfigMap.

  • Crea las cuentas de servicio y los roles necesarios para ejecutar cargas de trabajo de base de datos en los clústeres miembros.

Ejecute el kubectl mongodb plugin:

kubectl mongodb multicluster setup \
  --central-cluster="${MDB_CENTRAL_CLUSTER_FULL_NAME}" \
  --member-clusters="${MDB_CLUSTER_1_FULL_NAME},${MDB_CLUSTER_2_FULL_NAME},${MDB_CLUSTER_3_FULL_NAME}" \
  --member-cluster-namespace="mongodb" \
  --central-cluster-namespace="mongodb" \
  --create-service-account-secrets \
  --install-database-roles=true
2

opcional: Establece el webhook de inyección Istio en cada clúster de nodos.

Si utiliza Istio, ejecute el siguiente comando en el clúster operador, especificando el contexto para cada uno de los clústeres nodos en la implementación. Para habilitar la inyección sidecar en Istio, los siguientes comandos añaden las etiquetas istio-injection=enabled a los namespaces mongodb de cada clúster miembro. Si utilizas otro service mesh, configúralo para gestionar el tráfico de red en los namespaces creados.

kubectl label \
  --context=$MDB_CLUSTER_1_FULL_NAME \
  namespace mongodb \
  istio-injection=enabled
kubectl label \
  --context=$MDB_CLUSTER_2_FULL_NAME \
  namespace mongodb \
  istio-injection=enabled
kubectl label \
  --context=$MDB_CLUSTER_3_FULL_NAME \
  namespace mongodb \
  istio-injection=enabled
3

Configura kubectl para usar el namespace del clúster del operador.

Si no lo has hecho ya, ejecuta los siguientes comandos para ejecutar todos los comandos kubectl en el clúster de operador en el espacio de nombres por defecto.

kubectl config use-context $MDB_CENTRAL_CLUSTER_FULL_NAME
kubectl config set-context $(kubectl config current-context) \
  --namespace=mongodb
4

Implemente los controladores MongoDB para el operador de Kubernetes en el clúster del operador.

Despliega los Controladores de MongoDB para el Operador de Kubernetes en el clúster de operadores en el namespace mongodb con Helm o kubectl.

  1. Agregue el repositorio MongoDB Helm Charts para Kubernetes a Helm.

    helm repo add mongodb https://mongodb.github.io/helm-charts

  2. Utilice los gráficos Helm de MongoDB para Kubernetes para implementar el operador de Kubernetes.

    helm upgrade \
      --install \
        mongodb-kubernetes-operator-multi-cluster \
        mongodb/mongodb-kubernetes \
          --namespace mongodb \
          --set namespace=mongodb \
          --version <mongodb-kubernetes-operator-version> \
          --set operator.name=mongodb-kubernetes-operator-multi-cluster \
          --set operator.createOperatorServiceAccount=false \
          --set operator.createResourcesServiceAccountsAndRoles=false \
          --set "multiCluster.clusters={$MDB_CLUSTER_1_FULL_NAME,$MDB_CLUSTER_2_FULL_NAME,$MDB_CLUSTER_3_FULL_NAME}" \
          --set multiCluster.performFailover=false

  1. Aplica los recursos personalizados del operador de Kubernetes.

    kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/mongodb/mongodb-kubernetes/master/public/crds.yaml

  2. Descargue la plantilla YAML del operador de Kubernetes.

    curl https://raw.githubusercontent.com/mongodb/mongodb-kubernetes/master/public/mongodb-kubernetes-multi-cluster.yaml -o operator.yaml

  3. Opcional: Personaliza la plantilla YAML del Operador de Kubernetes.

    Para obtener más información sobre las configuraciones de instalación opcionales del operador Kubernetes, consulte Configuración de instalación de controladores MongoDB para el operador Kubernetes kubectl y oc.

  4. Aplicar el archivo YAML del operador de Kubernetes.

    kubectl apply -f operator.yaml

  5. Verifica que el operador de Kubernetes está implementado.

    Para verificar que el Operador de Kubernetes se instaló correctamente, ejecuta el siguiente comando y verifica el resultado:

    kubectl describe deployments mongodb-kubernetes-operator -n <metadata.namespace>
    oc describe deployments mongodb-kubernetes-operator -n <metadata.namespace>

    Por defecto, las implementaciones existen en el namespace mongodb. Si aparece el siguiente mensaje de error, asegúrate de utilizar el namespace correcto:

    Error from server (NotFound): deployments.apps "mongodb-kubernetes-operator" not found

    Para solucionar problemas de tu operador de Kubernetes, consulta Revisión de registros del operador de Kubernetes y otros temas de solución de problemas.

    Importante

    Si necesitas eliminar el operador Kubernetes o el namespace, primero debes eliminar los recursos de MongoDB.

5

Cree una clave secreta para utilizar con Ops Manager y cree un ConfigMap.

  1. Crea un secreto para que el operador de Kubernetes pueda crear y actualizar objetos en tu proyecto de Ops Manager. Para obtener más información, consulta "Crear credenciales para el operador de Kubernetes".

  2. Cree un ConfigMap para vincular el operador de Kubernetes a su proyecto de Ops Manager. Para obtener más información, consulte Crear un proyecto por cada implementación de MongoDB con un ConfigMap.

6

Implementa Ops Manager en el clúster de operadores y conéctate a Ops Manager.

7

Implemente el recurso MongoDBMultiCluster.

Configura spec.credentials, spec.opsManager.configMapRef.name y configuraciones de seguridad y implementa el recurso MongoDBMultiCluster. En el siguiente ejemplo de código, duplicateServiceObjects se establece en true para habilitar el proxy DNS en Istio.

Nota

Para habilitar la resolución DNS entre clústeres a través de la malla de servicios Istio, este tutorial crea objetos de servicio con una única dirección ClusterIP por cada Pod de Kubernetes.

kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: mongodb.com/v1
kind: MongoDBMultiCluster
metadata:
 name: multi-replica-set
spec:
 version: 8.0.0
 type: ReplicaSet
 persistent: false
 duplicateServiceObjects: true
 credentials: my-credentials
 opsManager:
   configMapRef:
     name: my-project
 security:
   certsSecretPrefix: <prefix>
   tls:
     ca: custom-ca
 clusterSpecList:
   - clusterName: ${MDB_CLUSTER_1_FULL_NAME}
     members: 3
   - clusterName: ${MDB_CLUSTER_2_FULL_NAME}
     members: 2
   - clusterName: ${MDB_CLUSTER_3_FULL_NAME}
     members: 3
EOF

El operador de Kubernetes copia el ConfigMap con la CA que creó en los pasos anteriores en cada clúster miembro, genera un secreto PEM concatenado y lo distribuye a los clústeres miembro.

8

Verifique que los recursos MongoDBMultiCluster estén en ejecución.

  1. Para clústeres nodos, ejecuta los siguientes comandos para verificar que los Pods de MongoDB estén en estado en ejecución:

    kubectl get pods \
     --context=$MDB_CLUSTER_1_FULL_NAME \
     --namespace mongodb
    kubectl get pods \
     --context=$MDB_CLUSTER_2_FULL_NAME \
     --namespace mongodb
    kubectl get pods \
     --context=$MDB_CLUSTER_3_FULL_NAME \
     --namespace mongodb

  2. En el clúster del operador, ejecuta el siguiente comando para verificar que el recurso MongoDBMultiCluster se encuentre en estado activo:

    kubectl --context=$MDB_CENTRAL_CLUSTER_FULL_NAME \
      --namespace mongodb \
      get mdbmc multi-replica-set -o yaml -w

Próximos pasos

Después de implementar tu set de réplicas de MongoDB en tres clústeres miembro de Kubernetes, puedes agregar un usuario de base de datos para poder conectarte a tu base de datos de MongoDB. Consulta Administrar usuarios de base de datos.

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