在Kubernetes上运行数据库

在 Kubernetes 上运行数据库的情况越来越受欢迎；在最近 Portworx 委托进行的使用 Kubernetes 的组织调查中，超过 72% 的受访者表示他们的团队正在Kubernetes 上运行数据库。

显然，围绕Kubernetes 上的数据(DoK) 的讨论已经成熟，因为 Kubernetes 中的持久卷在 2019 年进入通用可用性。拥有更先进 Kubernetes 实践的团队正在超越无状态与有状态应用程序的简单争论以及对持久存储的需求。相反，他们正在考虑容器数据管理层（包括数据库）如何与更广泛的业务目标以及其内部平台的基础设施、开发和交付解决方案相适应。

组织在 Kubernetes 中运行数据库的原因

对于软件、基础设施和平台工程领导者来说，决定在容器中运行数据库并使用Kubernetes进行管理通常归结为以下因素的混合：

开发速度

如果数据是为最终用户提供差异化价值的有效载荷，那么应用程序就是交付工具。例如，社交新闻提要为每个人提供类似的功能，但它依赖于底层数据来确保与读者的相关性。

Kubernetes 的声明式特性允许数据库团队定义一致的部署指南并在开发、登台和生产环境中进行标准化。这消除了数据库配置作为瓶颈，从而更快地为最终用户提供更多价值。

降低成本，减少复杂性

在经济挑战中，数据库团队被要求用更少的资源做更多的事情。他们必须管理更多数据库实例，以更大的规模，来自更多数据库提供商和供应商，并与越来越复杂的基礎設施服務集整合。

Kubernetes 提供了一种降低复杂性的方法，因为它对跨环境的数据库部署的标准化方法简化了维护。虽然托管云数据库提供了部署捷径，但在实践中它们通常会引入更多复杂性，通过管理辅助云服务，并增加了云锁定带来的弊端，这会增加成本并阻碍数据迁移。

降低风险，提高正常运行时间，大规模弹性

Kubernetes 专为运行弹性、可扩展、高弹性的应用程序而设计。为什么不让数据库也从在 Kubernetes 上运行中受益，以及从一个庞大、全球性的云原生社区的集体知识中受益，这些社区正在遵循这些原则进行构建？

何时在 Kubernetes 上运行数据库

如果您的应用程序需要可扩展的、自动化的数据管理，并且摩擦最小，并且您需要在开发、测试和生产环境中保持一致性，那么在 Kubernetes 上运行数据库是一个绝佳的选择。

Kubernetes 的优势包括生命周期管理、自助服务功能和增强的數據可移植性，特别是对于现代的云原生应用程序，其中模式和数据大小可能会快速变化。

Kubernetes 上的数据有哪些好处？

在 Kubernetes 上运行数据库可以实现：

• 大规模自动化操作和生命周期管理，尤其是在操作符几乎适用于市场上所有数据库解决方案的情况下。
• 开发、测试和生产环境的一致性。这是Docker容器的最初承诺，但适用于数据库。开发人员可以在minikube上本地部署数据库，并更有信心他们的应用程序将在其他地方按配置运行。
• 更轻松的数据可移植性，用于近线或本地处理，从而提高性能，减少数据漂移，并提高整体抵御云原生应用程序的波动和弹性的能力。
• 面向最终用户的自助服务功能，包括开发人员、数据科学家和机器学习运营 (MLOps) 工程师。数据库团队可以提供指南和策略，而最终用户可以对模式、位置和使用情况做出明智的决定。如果数据库与更广泛的开发平台正确集成，数据库管理员 (DBA) 和开发人员都不会承担管理 Kubernetes本身的负担。

其他数据库（例如具有数十年历史交易数据的 TB 级关系数据库管理系统 (RDBMS) 部署或海量非结构化数据湖）具有惯性，不太可能成为容器化的候选者。它们很大，难以移动，并且与支持现代应用程序开发的现代数据库有不同的用途。

在 Kubernetes 上引入数据库时要考虑的事项

假设您的组织已决定不使用托管云数据库或在虚拟机 (VM) 上运行数据库，并且认为更快开发速度、更低成本和降低风险的优势值得向 Kubernetes 上的数据库迈进。在进行此更改时，您和您的团队还应该考虑什么？

作为领导者，您可能会关注团队的优先事项、技能和时间，并相应地投资于技术解决方案。数据库团队通常是数据库专家，而不是 Kubernetes 专家。虽然许多开发人员熟悉容器和 Kubernetes，但他们的主要工作很少包括管理 Kubernetes 部署。

考虑 DBA 或开发人员是否将负责在 Kubernetes 上配置和管理数据库，或者这是否需要更广泛的、由内部开发人员或数据库平台支持的自动化即服务方法。如果是后者，您需要确定内部平台应提供多少级别的 Kubernetes 抽象来支持其他团队。此外，您需要定义如何根据持久卷、存储阵列以及备份或数据保护策略配置容器化数据库。

拥抱 Kubernetes 上的数据

对于刚刚开始 Kubernetes 之旅的组织来说，在 Kubernetes 上运行数据密集型工作负载可能看起来很令人生畏。（如果您的组织现在处于这种状态，您并不孤单！）但这是可以做到的；推特等企业正在生产环境中在 Kubernetes 上运行数据库，并在几小时内而不是几天内完成配置，同时提高正常运行时间、弹性和控制成本。