k8s部署mongodb复制集

部署信息

• 官方项目地址：Mongodb-k8s-sidecar
• mongo版本/镜像：mongo:4.0
• 部署架构：通过mongo-sidecar实现自动创建完整复制集

mongodb集群介绍

MongoDB支持两种主要的横向扩展方式：副本集（Replica Set）和分片部署（Sharding）。它们分别用于满足不同的可扩展性和高可用性需求。下面是它们的区别：

副本集（Replica Set）：
副本集是MongoDB中为了提供高可用性而设计的机制。一个副本集由多个MongoDB实例组成，其中包含一个主节点（Primary）和若干个从节点（Secondary），还有一个仲裁节点（Arbiter）用于选举主节点。主节点处理所有写操作，并将写操作的数据复制到从节点上。从节点可以处理读请求，并且可以在主节点发生故障时自动选举新的主节点。并且在4.0+版本之后支持多文档事务！！！
区别：

目的：副本集主要用于提供高可用性，以确保数据库在主节点发生故障时能够自动切换到一个可用的从节点，并继续提供服务。
写操作：写操作只在主节点上进行，从节点只负责复制主节点的数据，不能直接进行写操作。
读操作：客户端可以直接读取从节点上的数据，但默认情况下读操作会路由到主节点上。可以通过特定设置来在从节点上进行读操作。

分片部署（Sharding）：
分片部署是MongoDB中用于处理海量数据和高并发请求的扩展方式。在分片部署中，数据被水平分割（分片）并分布到不同的物理节点（分片服务器）上。每个分片服务器负责管理自己分片的一部分数据。客户端发送查询请求时，MongoDB路由器（mongos）会将查询请求转发到适当的分片服务器上，并将结果合并返回给客户端。
区别：

目的：分片部署主要用于处理大规模数据和高并发请求，以实现横向扩展，提高数据库的性能和容量。
数据划分：数据被水平分割（划分）成多个分片，每个分片存储数据的一个子集。每个分片可以部署在不同的服务器上，实现数据分布和负载均衡。
写操作：写操作会根据数据的分片键将数据路由到正确的分片服务器上进行处理。
读操作：读操作可以在任何分片服务器上进行，但是在多个分片服务器上执行读操作可能会增加查询成本。

综合来说，副本集用于提供高可用性，确保数据库在主节点故障时能够自动切换到从节点。而分片部署用于处理大规模数据和高并发请求，实现横向扩展和负载均衡，以提高数据库的性能和容量。在实际应用中，也可以同时使用副本集和分片部署，以实现高可用性和横向扩展的综合方案。

部署步骤

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
    name: mongo
    labels:
        name: mongo
spec:
    ports:
    - port: 27017
      targetPort: 27017
    clusterIP: None
    selector:
        role: mongo
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: mongo
spec:
  selector:
    matchLabels:
      role: mongo
      environment: test
  serviceName: "mongo"
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        role: mongo
        environment: test
    spec:
      affinity:
        podAntiAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - labelSelector:
              matchExpressions:
              - key: role
                operator: In
                values:
                - mongo
            topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: mongo
        image: mongo:4.0
        command:
        - mongod
        - "--replSet"
        - rs0
        - "--bind_ip"
        - 0.0.0.0
        - "--smallfiles"
        - "--noprealloc"
        ports:
        - containerPort: 27017
        volumeMounts:
        - name: mongo-data
          mountPath: /data/db
      - name: mongo-sidecar
        image: cvallance/mongo-k8s-sidecar
        env:
        - name: MONGO_SIDECAR_POD_LABELS
          value: "role=mongo,environment=test"
        - name: KUBERNETES_MONGO_SERVICE_NAME
          value: "mongo"
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: mongo-data
      annotations:
        volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "nfs-storage"
    spec:
      accessModes: ["ReadWriteOnce"]
      resources:
        requests:
          storage: 100Gi
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: mongo-default-view
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: view
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: default
    namespace: fcd

查看mongodb的集群状态

MongoDB集群的扩容

假设在系统运行过程中，3个mongo实例不足以满足业务的要求，这时就需要对mongo集群进行扩容。仅需要通过对StatefulSet进行scale操作，就能实现在 mongo集群中自动添加新的mongo节点。

使用kubectl scale命令将StatefulSet设置为4个实例：

kubectl scale --replicas=4 statefulset mongo  -n fcd

原文始发于微信公众号（背带裤的云原生）：k8s部署mongodb复制集

文章由极客之音整理，本文链接：https://www.bmabk.com/index.php/post/219120.html