多集群架构

单集群和多集群模式

您可以通过以下设置控制使用Kubernetes Operator部署MongoDB资源的模式：

• spec.topology — 控制Ops Manager应用程序的模式。

• spec.applicationDatabase.topology — 控制应用程序数据库的模式。

如果将 spec.topology 和 spec.applicationDatabase.topology 都设立为 MultiCluster，则会为Ops Manager资源及其应用程序数据库启用多集群模式，如以下示例所示：

spec:
  topology: MultiCluster
  applicationDatabase:
    topology: MultiCluster

在多集群模式下，您可以从单个成员集群开始，并根据需要扩展。具体来说：

• 启动单个成员集群：部署可以从一个成员集群开始。

• 最小应用程序数据库副本集：至少有3 个成员的应用程序数据库副本集可以在单个成员集群上运行，然后可以跨集群扩展。

• 单个 |应用程序|实例：单个Ops Manager 应用程序实例可以在一个集群上运行，稍后会添加其他集群。

在单集群模式（默认）下，省略拓扑结构设置或将其设立为 SingleCluster。

多集群部署限制

以下限制应用于多集群部署：

• 使用高于 5.0.7 的 Ops Manager 版本。

• 仅将密钥用于密钥存储。不支持 HashiCorp Vault。

• 对于Kubernetes OperatorMongoDBOpsManager MongoDB不同时管理 和 资源的部署，您必须在Ops Manager中手动配置 KMIP备份加密设置。

• 不要将 ServiceMonitor 添加到 MongoDBMultiCluster 资源中。不支持 Prometheus 集成。

• 您无法将现有的单集群MongoDB资源迁移为多集群资源。

单集群部署和多集群部署之间的区别

多集群MongoDB数据库资源部署图

您可以创建带或不带服务网格的多集群MongoDB部署。

在这两种情况下， Kubernetes Operator：

• 监视操作符集群上的 MongoDBMultiCluster 规范。

• 使用已安装的 kubeconfig 与成员集群通信。

• 在每个成员集群中创建 ConfigMap、Secret、Services 和 StatefulSet。

• 将MongoDB副本集到相应的集群。

• 监视操作符集群和节点集群事件。

• 协调资源以确认所需状态。

使用Kubernetes Operator 的MongoDB控制器的多 Kubernetes集群MongoDB 部署由一个操作符集群和一个或多个Kubernetes节点集群组成：

• 操作符集群具有以下角色：

  • 托管Kubernetes Operator 的MongoDB控制器

  • 充当多 Kubernetes 集群 MongoDB 部署的控制平面

  • 托管 MongoDB 副本集的MongoDBMultiCluster资源规范

  • 托管 Ops Manager（如果您使用 Kubernetes Operator 部署 Ops Manager）

  • 还可以托管 MongoDB 副本集的成员

  重要

  中央集群也称为操作符集群。 在未来版本中，对中央集群的引用可能会重命名，以引用操作符集群。

• 成员集群托管 MongoDB 副本集。

使用服务网格

服务网格管理跨集群的MongoDB节点发现并处理成员间通信。下图说明了使用服务网格的多集群部署：

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没有服务网格

外部域和 DNS 区域处理跨集群通信。请参阅启用通过外部域和 DNS 区域的外部连接。下图说明了没有服务网格的多集群部署：

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多集群Ops Manager资源部署图

下图显示了部署在多个Kubernetes集群上的Ops Manager 应用程序、应用程序数据库和备份守护程序：

多集群Ops Manager部署的关键要素：

1. Operator集群（示例，成员集群 0）存储用于管理所有成员集群的kubeconfig 密钥mongodb-enterprise-operator-multi-cluster-kubeconfig () 和集群映射 ConfigMap。

2. 集群映射 ConfigMap追踪集群名称和索引之间的关系：

   • <om_resource_name>-cluster-mapping — 将 spec.clusterSpecList 条目映射到集群索引。

   • <om_resource_name>-db-cluster-mapping — 将 spec.applicationDatabase.clusterSpecList 条目映射到集群索引。

   • <om_resource_name>-db-member-spec — 记录每个集群的副本数，用于灾难恢复。

3. 每个集群上的应用程序 StatefulSet 都被命名为 。<om_resource_name>-<cluster_index>ClusterIP <om_resource_name>-svc操作符创建包含所有本地 Pod 的 服务 ()，以及用于外部访问权限的可选LoadBalancer 服务<om_resource_name>-svc-ext ()。

4. 应用程序数据库 StatefulSet 名为<om_resource_name>-db-<cluster_index> 。 Per-Pod 服务 ()启用跨服务网格的单独<om_resource_name>-db-<cluster_index>-<pod_index>-svc mongod可寻址性。

5. 备份守护程序StatefulSet 名为<om_resource_name>-backup-daemon-<cluster_index> ，是在spec.backup.enabled 为true 时创建的。

多集群网络

多集群Ops Manager部署的负载均衡

对于多集群Ops Manager部署，每个集群都可以使用 类型的服务单独公开其Ops ManagerLoadBalancer 应用程序Pod。使用spec.externalConnectivity 创建此服务，并将外部域点其外部IP解决。要学习；了解有关在多集群部署中配置负载均衡的更多信息，请参阅多集群Ops Manager部署的服务网格要求。

由于Kubernetes Operator 本身不支持跨集群负载均衡，因此您必须从外部配置负载均衡。可使用以下方法为Ops Manager部署启用跨集群负载均衡：

• 外部负载均衡器：为托管Ops Manager 应用程序的所有集群配置外部网络负载负载均衡器（直通代理）。负载负载均衡器以循环方式将流量转发到每个集群的LoadBalancer 服务。下图说明了这种方法：

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• 带代理的服务网格：使用服务网格的跨集群负载均衡。在一个集群上部署代理（例如 Nginx 或 HAProxy），向外部公开，并将 TCP 直通配置为<om_resource_name>-svc.<namespace>.svc.cluster.local 。下图说明了这种方法：

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Ops Manager部署的多集群性能注意事项

应用程序数据库和Ops Manager实例的地理分布可能会影响Ops Manager 应用程序和备份/恢复进程的性能。请参阅多区域部署中的性能。

为了最大限度地发挥多集群韧性和可用性的优势，请尽可能将所有组件部署在同一地理区域。

可能导致性能下降的原因包括：

• Ops Manager 应用程序和主节点 (primary node in the replica set)应用程序数据库节点之间的网络延迟增加。

• MongoDB 数据库节点和执行备份作业的Ops Manager 应用程序之间的延迟增加。

如果您计划相距较远的部署，联系MongoDB支持部门以获取帮助。

多集群MongoDB数据库资源能力

以下多集群功能使用与单集群部署相同的程序：

• 连接 DNS SRV connectionString.standardSrv记录：使用Kubernetes Operator 创建的密钥中的 DNS种子列表连接字符串。请参阅从Kubernetes内部连接到MongoDB数据库资源，然后选择 Using the Kubernetes Secret标签页。

• 管理数据库用户的安全性：使用与单集群部署相同的LDAP、 SCRAM、X.509 和 OIDC身份验证过程，但以下情况除外：

  • 多集群过程仅应用于副本集（不支持分片的集群）。

  • 在 mongodbResourceRef 中，指定多集群副本集名称。

• 可查询备份（仅限单集群 |onprem|）：如果Ops Manager部署在单个集群上，则可以配置可查询备份。多集群Ops Manager部署不支持可查询备份。