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#2 PostgreSQL on Kubernetesが目指すところ

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本記事はPostgreSQL on Kubernetes Advent Calendar 2018の2日目です。
昨日は「データベース on Kubernetesの現在地点」ということで、Kubernetesの現状とデータベースの対応状況を整理しました。
本日は今回主題として取り上げるPostgreSQL on Kubernetesの具体的構成と目指すところについて書きたいと思います。

TL;DR

  • PostgreSQL on Kubernetesって複雑すぎない?
  • データの冗長化はストレージレイヤで。
  • PostgreSQL on Rookの紹介。

問題点:現在のPostgreSQL on Kubernetes

昨日は事例としてStolonをご紹介しました。
同様の事例として、Crunchy DataのPostgreSQL on Kubernetesの事例があります。

これらはいずれもPostgreSQLのレプリケーション機能を用いて、1台のmasterと2台以上のstandbyをKubernetes上に展開しています。
これらの構成のメリットとして、以下があげられるでしょう。

  • 複数DBインスタンスによる耐障害性の確保
  • standbyのスケールアウトによる読み取り性能の向上

しかし、一方で問題点として複雑な構成(=障害ポイントの増加)とそれによる運用性の低下があげられると思います。

Vitessの例も挙げましたが、Youtubeほどスケールさせる必要は多くのシステムでないでしょうし、リードレプリカさえ必要ないというシステムも多いでしょう。

PGEconsが提示するPostgreSQLの代表的な構成

少し古い資料になりますが、PGEconsという団体が「PostgreSQLの代表的な構成」を整理しています。

この中でまとめられているのは、大きく分けて以下の5つのパターンになります。

  1. シングルサーバ構成
  2. HAクラスタ構成(共有ストレージ方式)
  3. HAクラスタ構成(シェアードナッシング方式)
  4. ストリーミングレプリケーション
  5. pgpoolやSlony-Iを利用したソフトウェアレプリケーション

StolonはいわばKubernetesと上記の4.を合わせた構成です。
PostgreSQLのレイヤでデータの冗長性を担保しています。

しかし、より低レイヤで冗長性を担保し、よりシンプルな構成を取ることは出来ないのでしょうか?
つまり、上記の2.や3.とKubernetesを掛け合わせた構成は取れないのでしょうか。

PostgreSQL on Rookの実装

今回、Kubernetes上にシェアードナッシング型の分散ストレージであるRookを稼動させ、それをPostgreSQLのストレージとして利用する方式を検討してみました。

pg-rook-archi.PNG

上図にあるようにPostgreSQL自体は単純なStatefulSetとしてスケジューリングされ、他にoperatorなどを必要としません。
詳細は後日説明しますが、RookによってデプロイされたCeph RBDのボリュームをPVとしてマウントすることで、データの冗長性を担保します。

RookやCephを含むこと自体がシンプルなのか?という疑問はあると思いますが、複数DBインスタンス間でプロモーション時の調停が不要になるなど、メリットは大きいと考えます。

もちろん、現時点ではジャストアイデアで実際の稼動イメージを抱くには検証が必須ですが、それを今回のAdvent Calenderで少しずつ紹介していければと思います。

まとめ

昨日に引き続き、今回も概念的な話が多くなりました。
明日からは今回お話しする構成に必須の、Rookを稼動させる準備をしていきたいと思います。

よろしくお願いします。

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