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前言 大家好，今天我們為大家推薦一套基于 Ansible 開發的，自動化部署及擴容 openGauss 的腳本工具：Ansible for openGauss（以下簡稱 AFO）。 通過AFO，我們只需簡單修改一些配置文件，即可快速部署多種架構模式的 openGauss，以及對已有架構進行自動化擴容。下面我們就請這套工具的貢獻者，上海聯空網絡科技有限公司（以下簡稱“聯空網絡”）的李海濱，給大家講解它的設計理念和優點。 開發背景 Hi，大家好，我是來自聯空網絡安全品質中心的運維工程師，李海濱。我是一名 Ansible 愛好者，致力于將運維工作自動化。曾獲得 FISCO BCOS 區塊鏈開源社區 2021 年度 MVP 稱號。 聯空網絡成立于 2015 年 8 月，專注于提供醫療+互聯網一站式技術和運營解決方案，幫助醫療用戶更加輕松的擁抱互聯網。目前，公司已經與 800+ 醫療機構用戶形成合作關系，其中，百強醫院合作 25+，三級醫院 300+，上海地區客戶覆蓋率超 70%，覆蓋全國 23 個省市。 當前自主創新、信息技術應用創新等需求日益增長，醫療行業用戶十分關注軟硬件產品解決方案的自主創新情況，為此聯空網絡積極響應，投入專業團隊，對國內相關軟硬件產品適配做可行性研判。 經過對國內數據庫的深入了解，我們接觸到了海量數據庫，并獲悉其是基于openGauss開源的商業發行版產品。openGauss 作為一款開源的關系型數據庫管理系統，具有高性能、高可用性以及卓越的擴展能力。于是我們開始構想可以為研發團隊提供 openGauss 環境，讓其可以基于 openGauss 做代碼適配。當客戶選擇使用海量數據庫時，我們的軟件就可以直接匹配。 為了方便反復部署測試，我拿出了擅長的 Ansible，為 openGauss 寫一套自動化部署工具，以簡化其安裝、配置和管理過程。 完成初版開發后，我與 openGauss 社區取得了聯系，表達了希望可以把這套工具貢獻給社區，以開源回饋開源的想法。 感謝社區運營梅相如同學的大力支持，很快為我開設了代碼倉庫。又找來 openGauss 的開發工程師“行塵”同學，解答我在開發過程中遇到的一些問題。在此也很感謝“行塵”同學不厭其煩地回答，你們給予了我很大的幫助！ 解決部署痛點 如果你有按照官方文檔部署一套 openGauss 的經歷，你會發現不論是單點還是集群，均需做不少的前期工作。例如要根據 CPU 和操作系統，下載對應版本的安裝包。又需要根據不同的 Linux 操作系統，做一些額外配置。手工部署在這里不僅低效，而且容易有錯漏。如果是多節點的部署，手工部署的弱勢會被進一步放大。 我開發這套 Ansible 腳本的目標，就是盡可能地覆蓋部署前、部署中和部署后的場景，并且把手工部署過程中遇到的一些坑，也通過自動化來解決掉。降低 openGauss 的部署門檻，推動 openGauss 的普及。 例如在 openEuler 20.03 系統里部署 openGauss 5.0，你會遇到 readline-devel 這個依賴包的版本是 8，而 openGauss 5.0 需要的是 libreadline.so.7，導致安裝過程失敗。我查找到解決方法后，加入到部署流程中，自動幫大家把這個坑給填了。 在給未部署 CM 的架構做擴容時，需要在主備之間做一次 switchover 后才能安裝 CM。這些我們也加入到自動化流程中，免除了大家遇到這些問題還要花時間查找解決方法的麻煩。 部署過程中，有需要在 root 和 omm 賬號之間多次切換的操作，Ansible 里用 become_user 就可以輕松自動切換。這些都是手工部署過程中的痛點。 已實現的功能 總結下來，目前我們這個工具能實現以下功能： 提供一個專屬的 ansible-docker 子項目，只要控制機可運行 docker，即可運行一個 Ansible 容器，適配 AFO 的執行。對于不熟悉 Ansible 的同學非常友好。 自動適配 CPU 架構（條件受限，目前僅測試了 X86 架構）和操作系統（已支持 CentOS 和 openEuler 20.03），自動下載對應的 openGauss 安裝包，自動對操作系統做適配修改。 實現從單節點到多節點的多種架構模式的一次性部署。 使用本工具部署的單點或集群，還能通過添加服務器，再次運行腳本，實現平滑擴容。實測可直接從單主擴容到 1 主 2 備 2 級聯。 允許用戶自定義一些變量，例如指定部署目錄，指定 openGauss 版本（5.0 或以上），指定 sysctl 的參數配置。 免除手工部署中的問答環節，自動生成相關密碼，自動填寫。最后生成部署報告。 效率是如何提升的？ 以配置網卡 MTU 為例，3 臺服務器的執行時間如下： Ansible 在 0.517 秒的時間內，完成了 3 臺服務器的網卡 MTU 修改。因為，它是并行操作的。 以生成 cluster_config.xml 為例 3 臺服務器的節點，手工寫 cluster_config.xml，需要花費多少時間，各位可以自己計時看看。 而我們利用 Ansible 的模板功能，可以在 1 秒內生成該文件，編排非常清晰，一目了然。 我們甚至考慮到了在機房里使用小尺寸顯示器查看 cluster_config.xml 的場景，對 xml 做了換行處理，避免出現單行過長的問題。 自動化思路 AFO 主要的工作流如下： 對部署環境的信息進行采集。 將用戶自定義的變量和腳本默認變量合并，優先使用自定義變量。 檢查是否已部署 openGauss，如無，進入初次部署流程。 如果已部署 openGauss，則檢查用戶是否有添加新節點，進入節點擴容流程。 節點擴容流程里又分 2 步，先擴容備機節點，再擴容級聯節點。因為級聯節點只連接備機。 如果集群節點數量為 3 或以上，且未部署 CM，則進入 CM 部署流程。 最后，檢查確認集群已正常運行，生成部署報告。 結果展示 以 3 臺 VirtualBox 虛擬機為例，統一 8U+16GB 配置，都在 1 塊物理 SATA 盤上讀寫。 另外，虛擬機都已經提前安裝好相關依賴包，openGauss 安裝包也已經下載到本地。排除網絡下載速度的不確定因素。 單節點，4 分 40 秒（下圖右下角）完成部署。 1 主 1 備，7 分 48 秒（下圖右下角）完成部署。 從單點數據庫，擴容為 1 主 1 備 1 級聯，耗時 23 分（下圖右下角）完成部署。 擴容模式需要額外的流程，因此耗時比直接部署 3 節點的要多。 最后生成部署報告 項目代碼 這套工具已經收錄在 openGauss 社區的官方代碼庫，歡迎大家前往下載試用，并向我們多多提出寶貴意見。 代碼地址：https://gitee.com/opengauss/ansible-for-opengauss 參與貢獻 歡迎對 Ansible 熟悉的同學，加入我們，改進完善我們的項目。 更歡迎大家提交 issue，提出寶貴的意見和建議。 也歡迎可以提供測試資源的同學，與我聯系。目前我們需要 ARM 平臺的測試環境。 TODO 增加 openGauss 相關生態軟件的自動化部署，例如圖形化管理，監控管理。 增加 ARM 平臺的適配。 增加數據庫定時備份的配置流程。 增加對 1 主 1 備架構的主備自動切換配置。 有限度地提供 gs_guc 自動化配置，方便運維人員對數據庫參數做修改更新。 更多的想法，由你們來補充。 |
