マルチクラスター アーキテクチャ

単一クラスター モードとマルチクラスター モード

Kubernetes 演算子を使用して MongoDB リソースを配置するモードは、次の設定で制御できます。

• spec.topology — MongoDB Ops Managerアプリケーションのモードを制御します。

• spec.applicationDatabase.topology — アプリケーションデータベースのモードを制御します。

spec.topologyとspec.applicationDatabase.topologyの両方をMultiClusterに設定すると、次の例に示すように、MongoDB Ops Managerリソースとそのアプリケーションデータベースのマルチクラスターモードが有効になります。

spec:
  topology: MultiCluster
  applicationDatabase:
    topology: MultiCluster

マルチクラスター モードでは、単一のノード クラスターから開始し、必要に応じて増やすことができます。具体的な説明は以下の通りです。

• 単一ノード クラスターの開始: 配置は、1 つのノード クラスターで開始できます。

• 最小アプリケーションデータベースレプリカセット: 最小 3 ノードのアプリケーションデータベースレプリカセットは単一ノードクラスターで実行でき、後でクラスター間で拡張できます。

• 単一アプリケーションインスタンス: 単一の Ops Managerアプリケーションインスタンスは1つのクラスターで実行するでき、後で追加のクラスターを追加できます。

単一クラスター モード (デフォルト)では、トポロジ設定を省略するか、SingleClusterに設定します。

複数のクラスター配置の制限

マルチクラスター配置には次の制限が適用されます。

• MongoDB Ops Managerバージョン 5.0.7 以降を使用します。

• シークレットのストレージには、シークレットのみを使用します。HashiCorp Vault はサポートされていません。

• Kubernetes Operator が MongoDBOpsManager リソースと MongoDB リソースの両方を管理しない配置の場合は、MongoDB Ops Manager で KMIP バックアップ暗号化設定を手動で構成する必要があります。

• MongoDBMultiCluster リソースに ServiceMonitor を追加しないでください。Prometheus 統合はサポートされていません。

• 既存の単一クラスター MongoDB リソースをマルチクラスター リソースに移行することはできません。

単一クラスター配置とマルチクラスター配置の違い

マルチクラスターMongoDBデータベースリソース配置図

サービスメッシュの有無にかかわらず、複数のクラスターで MongoDB を配置できます。

いずれの場合も、Kubernetes 演算子は、

• 演算子クラスター上の MongoDBMultiCluster 仕様を監視します。

• マウントされたkubeconfigを使用してノードクラスターと通信します。

• 各ノードクラスターに ConfigMaps、Secrets、Services、および StatefulSets を作成します。

• MongoDB レプリカセットのノードを適切なクラスターに配置します。

• 演算子クラスターとノードクラスターのイベントを監視します。

• リソースを調整して、期待される状態を確認します。

MongoDB Controls for Kubernetes Operator を使用する複数の Kubernetes クラスター MongoDBデプロイは、 Kubernetesの 1 つの演算子クラスターと 1 つ以上のノード クラスターで構成されます。

• 演算子クラスターには、次のロールがあります。

  • Kubernetes Operator 用のMongoDB Controls のホスト

  • MongoDB のマルチ Kubernetes クラスター配置のコントロール プレーンとして機能

  • MongoDB レプリカセットのMongoDBMultiClusterリソース仕様をホストします

  • を 演算子とともに配置する場合、 をホストしますMongoDB Ops ManagerMongoDB Ops ManagerKubernetes

  • MongoDB レプリカセット のノードもホストできます

  重要

  中央クラスターは、 演算子クラスター とも呼ばれます。 将来のリリースでは、中央クラスターへの参照は演算子クラスターを参照するように名前が変更される可能性があります。

• メンバークラスターは MongoDB レプリカセットをホストします。

サービス メッシュの使用

サービスメッシュは、クラスター間の MongoDB ノードの検出を管理し、ノード間の通信を取り扱います。次の図は、サービスメッシュを使用したマルチクラスタ配置を示しています。

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サービス メッシュなし

外部ドメインと DNS ゾーンは、クラスター間の通信を取り扱います。外部ドメインと DNS ゾーンによる外部接続の有効化を参照してください。次の図は、サービス メッシュを使用しないマルチクラスター配置を示しています。

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マルチクラスター Ops Manager リソース配置図

次の図は、複数の Kubernetes クラスターに配置された MongoDB Ops Manager アプリケーション、アプリケーションデータベース、バックアップデーモンを示しています。

複数のクラスターでの Ops Manager 配置の主な要素：

1. 演算子クラスター (例：ノードクラスター 0) は、すべてのノードクラスターの管理に使用される kubeconfig シークレット (mongodb-enterprise-operator-multi-cluster-kubeconfig) とクラスターマッピング ConfigMap を保存します。

2. クラスターマッピング ConfigMaps は、クラスター名とインデックスの間の関係を追跡します。

   • <om_resource_name>-cluster-mapping — spec.clusterSpecList エントリをクラスター インデックスにマップします。

   • <om_resource_name>-db-cluster-mapping — spec.applicationDatabase.clusterSpecList エントリをクラスター インデックスにマップします。

   • <om_resource_name>-db-member-spec — 障害復旧のためにクラスターごとのレプリカ数を記録します。

3. アプリケーション StatefulSets は、各クラスターで <om_resource_name>-<cluster_index> と呼ばれます。演算子は、すべてのローカル Pod を含む ClusterIP サービス (<om_resource_name>-svc)と、外部アクセス用の任意の LoadBalancer サービス (<om_resource_name>-svc-ext)を作成します。

4. アプリケーションデータベース StatefulSets の名前は <om_resource_name>-db-<cluster_index> です。ポッドごとのサービス (<om_resource_name>-db-<cluster_index>-<pod_index>-svc) により、サービス メッシュ全体で個別の mongod のアドレス指定が可能になります。

5. バックアップデーモン StatefulSets は <om_resource_name>-backup-daemon-<cluster_index> と呼ばれ、spec.backup.enabled が true の場合に作成されます。

マルチクラスターネットワーキング

マルチクラスター MongoDB Ops Manager 配置のロード バランシング

マルチクラスターの MongoDB Ops Manager 配置では、各クラスターは LoadBalancer タイプのサービスを使用して、MongoDB Ops Manager アプリケーションをホストするポッドを個別に公開できます。spec.externalConnectivity を使用してこのサービスを作成し、外部ドメインを外部 IP アドレスに指定します。マルチクラスター配置でのロードバランシングの構成について詳しくは、「マルチクラスター MongoDB Ops Manager 配置のサービス メッシュ要件」を参照してください。

Kubernetes Operator はクロスクラスターロードバランシングをネイティブでサポートしていないため、外部でロードバランシングを構成する必要があります。Ops Manager 配置のクロスクラスターロードバランシングを有効にするためのアプローチには、次のものがあります。

• 外部ロード バランサー: MongoDB Ops Manager アプリケーションをホストするすべてのクラスターに外部ネットワーク ロード バランサー (パススルー プロキシ) を構成します。ロード バランサーは、ラウンドロビン方式で各クラスターの LoadBalancer サービスにトラフィックを転送します。次の図は、このアプローチを示しています。

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• プロキシを使用したサービス メッシュ: サービス メッシュのクロスクラスターロード バランシングを使用します。1 つのクラスターにプロキシ（Nginx や HAProxy など）を配置し、外部に公開し、TCP パススルーを <om_resource_name>-svc.<namespace>.svc.cluster.local に構成します。次の図は、このアプローチを示しています。

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MongoDB Ops Manager配置のためのマルチクラスターのパフォーマンスに関する考慮事項

アプリケーションデータベース と MongoDB Ops Manager のインスタンスの地理的分散は、MongoDB Ops Manager アプリケーション のパフォーマンスとバックアップ/復元プロセスに影響を与える可能性があります。マルチリージョン配置 でのパフォーマンス を参照してください。

可能な場合は、マルチクラスターの回復力と可用性の利点を最大限に活用するため、すべてのコンポーネントを同じ地域に配置します。

パフォーマンス低下の可能性のある要因としては、次のものがあります。

• MongoDB Ops Manager アプリケーションとプライマリアプリケーションデータベースノード間のネットワークレイテンシが増加しました。

• MongoDB データベース ノードとバックアップ ジョブを実行する MongoDB Ops Manager アプリケーションの間のレイテンシが増加します。

地理的に離れた配置を計画している場合は、MongoDB サポート にお問い合わせください。

マルチクラスター MongoDB データベース リソース機能

次のマルチクラスター機能では、単一クラスター配置と同じ手順が使用されます。

• DNS SRVレコードで接続：Kubernetes Operatorが作成するシークレットから、connectionString.standardSrv DNSシードリスト接続文字列を使用してください。Kubernetes内からMongoDBデータベース リソースに接続するを参照し、Using the Kubernetes Secretタブを選択します。

• データベースユーザーのセキュリティを管理する: 単一クラスター配置と同じ LDAP、SCRAM、X.509、OIDC 認証手順を使用します。ただし、以下の例外があります。

  • 複数のクラスターでの手順は、レプリカセットにのみ適用されます（シャーディングされたクラスターはサポートされません）。

  • mongodbResourceRef で、マルチクラスターレプリカセット名を指定します。

• クエリ可能なバックアップ (単一クラスターのみのオンプレミス): MongoDB Ops Managerが単一のクラスターに配置されている場合は、クエリ可能なバックアップを構成できます。クエリ可能なバックアップは、複数のクラスターに配置されたMongoDB Ops Managerではサポートされていません。