Arquitetura de vários clusters

Modo Único e Multi-Cluster

Você pode controlar o modo em que distribui os recursos do MongoDB com o Kubernetes Operator com as seguintes configurações:

• spec.topology — controla o modo do aplicação Ops Manager.

• spec.applicationDatabase.topology — controla o modo do banco de dados do aplicativo.

Se você definir spec.topology e spec.applicationDatabase.topology como MultiCluster, isso habilitará o modo de vários clusters para o recurso Ops Manager e seu banco de dados de aplicativos, conforme mostrado no exemplo a seguir:

spec:
  topology: MultiCluster
  applicationDatabase:
    topology: MultiCluster

No modo de vários clusters, você pode começar com um cluster de um único membro e escalar conforme necessário. Especificamente:

• Início de clusterde membro único: Uma implementação pode começar com um cluster de membros.

• Conjunto mínimo de réplicas do aplicativo de banco de dados: um 3conjunto mínimo de réplicas de membros do aplicativo de banco de dados pode ser executado em um único cluster de membros e, em seguida, expandido entre clusters posteriormente.

• Único | aplicação| instância: uma única instância do aplicativo Ops Manager pode ser executada em um cluster, com clusters adicionais adicionados posteriormente.

No modo de cluster único (padrão), omita a configuração de topologia ou defina-a como SingleCluster.

Limitações de sistema de vários clusters

As seguintes limitações se aplicam a sistemas de vários clusters:

• Use versões do Ops Manager posteriores a 5.0.7.

• Use apenas segredos para armazenamento secreto. HashiCorp Vault não é compatível.

• Para implementações em que o Kubernetes Operator não gerencia MongoDBOpsManager os MongoDB recursos e, você deve definir manualmente as configurações de criptografia de backup do KMIP no Ops Manager.

• Não adicione um ServiceMonitor aos recursos do MongoDBMultiCluster. A integração do Prometeus não é aceita.

• Você não pode migrar recursos MongoDB de cluster único existentes para recursos de vários clusters.

Diferenças entre sistemas de um e vários clusters

Diagramas de sistema de recursos do banco de dados MongoDB de vários clusters

Você pode criar deployments do MongoDB em vários clusters com ou sem uma interface de serviço.

Em ambos os casos, o operador do Kubernetes:

• Fique atento à especificação MongoDBMultiCluster no cluster do operador.

• Utiliza o kubeconfig montado para comunicar com clusters de membros.

• Cria ConfigMaps, Secrets, Services e StatefulSets em cada cluster de membros.

• Distribui membros do conjunto de réplicas MongoDB nos clusters apropriados.

• Observa eventos de cluster de operadores e cluster de membros.

• Reconcilia recursos para confirmar o estado desejado.

Um sistema MongoDB de cluster multi-Kubernetes que usa os Controladores MongoDB para Kubernetes Operator consiste em um cluster de operador e um ou mais clusters de membros no Kubernetes:

• O cluster do operador tem a seguinte função:

  • Hospeda os drivers MongoDB para o Kubernetes Operator

  • Atua como o plano de controle para o sistema MongoDB do cluster multi-Kubernetes

  • Hospeda a especificação de recurso MongoDBMultiCluster para o conjunto de réplicas do MongoDB

  • Hosts Ops Manager, se você implantar o Ops Manager com o Kubernetes Operator

  • Também pode hospedar membros do conjunto de réplicas MongoDB

  Importante

  O cluster central também é conhecido como cluster do operador. As referências ao cluster central podem ser renomeadas para se referir ao cluster do operador em versões futuras.

• Os clusters de membros hospedam os conjuntos de réplicas do MongoDB.

Com uma Service Mesh

A interface de serviço gerencia a descoberta de nós do MongoDB em clusters e lida com a comunicação entre nós. O diagrama a seguir ilustra um sistema de vários clusters com uma malha de serviço:

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Sem uma Malha de Serviço

Os domínios externos e as zonas de DNS lidam com a comunicação entre clusters.Consulte Habilitar conectividade externa por meio de domínios externos e zonas de DNS. O diagrama a seguir ilustra um sistema de vários clusters sem uma malha de serviço:

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Diagrama de sistema de recursos do Ops Manager multi-cluster

O diagrama a seguir mostra o Aplicativo Ops Manager, o Banco de Dados do Aplicativo e o Backup Daemon distribuídos em vários clusters do Kubernetes:

Elementos principais de um sistema do Ops Manager multicluster:

1. O cluster de operador (por exemplo, cluster 0 de membros) armazena o kubeconfig segredomongodb-enterprise-operator-multi-cluster-kubeconfig () e o ConfigMaps de mapeamento de cluster usado para gerenciar todos os clusters de membros.

2. Omapeamento de clusters ConfigMaps rastreia o relacionamento entre nomes de cluster e índices:

   • <om_resource_name>-cluster-mapping — mapeia entradas spec.clusterSpecList para índices de cluster.

   • <om_resource_name>-db-cluster-mapping — mapeia entradas spec.applicationDatabase.clusterSpecList para índices de cluster.

   • <om_resource_name>-db-member-spec — registra a contagem de réplicas por cluster para recuperação de desastres.

3. Os StatefulSets <om_resource_name>-<cluster_index> do aplicativo são nomeados em cada cluster. O operador cria um ClusterIP serviço<om_resource_name>-svc () contendo todos os Pods locais, além de um LoadBalancer serviço opcional<om_resource_name>-svc-ext () para acesso externo.

4. OsStatefulSets do banco de dados do aplicativo são <om_resource_name>-db-<cluster_index> denominados. Os serviços por pod<om_resource_name>-db-<cluster_index>-<pod_index>-svc () permitem endereçamento individual de mongod em toda a rede de serviços.

5. OsStatefulSets do Backup Daemon são <om_resource_name>-backup-daemon-<cluster_index> denominados, criados spec.backup.enabled se true for.

Rede de vários clusters

Balanceamento de carga para sistemas do Ops Manager de vários clusters

Para sistemas do Ops Manager em vários clusters, cada cluster pode expor seus pods de aplicativos do Ops Manager individualmente usando um LoadBalancerserviço do tipo. Crie este serviço utilizando spec.externalConnectivity e ponto um domínio externo para seu endereço IP externo. Para saber mais sobre como configurar o balanceamento de carga em sistemas de vários clusters, consulte Requisitos do Service Mesh para sistemas do Ops Manager de vários clusters.

Como o Operador Kubernetes não oferece suporte nativo ao balanceamento de carga entre clusters, você deve configurar o balanceamento de carga externamente. Existem as seguintes abordagens para habilitar o balanceamento de carga entre clusters para sistemas do Ops Manager:

• Balanceador de carga externo: configure um balanceador de carga de rede externo (proxy de passagem) para todos os clusters que hospedam o aplicativo de Ops Manager. O balanceador de carga encaminha o tráfego para o serviço de cada cluster LoadBalancer de forma circular. O diagrama a seguir ilustra esta abordagem:

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• Service Mesh com Proxy: use o balanceamento de carga entre clusters do Service Mesh. Implante um proxy (como Nginx ou HAProxy) em um cluster, exponha-o externamente e configure a passagem TCP <om_resource_name>-svc.<namespace>.svc.cluster.local para. O diagrama a seguir ilustra esta abordagem:

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Considerações de desempenho de vários clusters para sistemas do Ops Manager

A distribuição geográfica das instâncias do Banco de Dados de Aplicativo e do Gerenciador de Operações pode impacto o desempenho do Aplicativo do Gerenciador de Operações e dos processos de backup/restauração.Consulte Desempenho em sistemas de várias regiões.

Para maximizar os benefícios da resiliência e da disponibilidade de vários clusters, implemente todos os componentes na mesma área geográfica quando possível.

Fontes de possível degradação de desempenho incluem:

• Aumento da latência de rede entre o aplicativo Ops Manager e o nó principal do aplicativo de banco de dados.

• Aumento da latência entre os nós do banco de dados MongoDB e o aplicativo Ops Manager que executa tarefas de backup.

Se você planeja implantações geograficamente distantes, entre em contato com o suporte do MongoDB para obter ajuda.

Recursos do banco de dados MongoDB de vários clusters

As seguintes capacidades de multi-cluster usam os mesmos procedimentos que as implantações de cluster único:

• Conectar-se com registros DNS SRV: use a connectionString.standardSrv string de conexão da lista de sementes de DNS do segredo criado pelo Kubernetes Operator. Consulte Conectar-se a um recurso de banco de dados MongoDB de dentro do Kubernetes e selecione a Using the Kubernetes Secret guia.

• Gerencie a segurança para usuários do banco de dados: Use os mesmos509 procedimentos de autenticação LDAP, SCRAM, X. e OIDC que os sistemas de cluster único, com as seguintes exceções:

  • Os procedimentos de vários clusters se aplicam somente a conjuntos de réplicas (clusters fragmentados não são permitidos).

  • Em mongodbResourceRef, especifique o nome do conjunto de réplicas multicluster.

• Backups para query (somente Cluster único |onprem|): se o Ops Manager estiver distribuído em um único cluster, você poderá configurar backups para query. Backups para query não são suportados para sistemas do Ops Manager de vários clusters.