So sánh các sản phẩm cung cấp trên đám mây của Galera Cluster:Phần thứ hai của Google Cloud Platform (GCP)

Trong blog trước, chúng tôi đã thảo luận về các dịch vụ có sẵn trong Amazon Web Services (AWS) khi chạy MySQL Galera Cluster. Trong blog này, chúng ta sẽ tiếp tục thảo luận bằng cách xem xét kỹ hơn những gì mà các dịch vụ cung cấp để chạy cùng một công nghệ phân cụm, nhưng lần này là trên Nền tảng đám mây của Google (GCP).

GCP, thay thế cho AWS, đã liên tục thu hút các ứng dụng phù hợp với DevOps bằng cách cung cấp hỗ trợ cho một loạt các công nghệ full-stack, ứng dụng container và hệ thống cơ sở dữ liệu sản xuất lớn. Google Cloud là một môi trường toàn diện, đã được thử nghiệm thực chiến, cung cấp năng lượng cho cơ sở hạ tầng phần cứng của riêng mình tại Google cho các sản phẩm như YouTube và Gmail.

GCP đã đạt được sức hút phần lớn là do danh sách các khả năng ngày càng tăng của nó. Nó cung cấp hỗ trợ cho các nền tảng như Visual Studio, Android Studio, Eclipse, Powershell và nhiều nền tảng khác. GCP có một trong những mạng máy tính lớn nhất và tiên tiến nhất và nó cung cấp quyền truy cập vào nhiều công cụ giúp bạn tập trung vào việc xây dựng ứng dụng của mình.

Một điều khác thu hút khách hàng di chuyển, nhập khẩu hoặc sử dụng Google Cloud là sự hỗ trợ mạnh mẽ và các giải pháp cho việc lưu trữ. Kubernetes (GKE:Google Kubernetes Engine) được xây dựng trên nền tảng của họ.

GCP gần đây cũng đã đưa ra một giải pháp mới có tên Anthos. Sản phẩm này được thiết kế để cho phép các tổ chức quản lý khối lượng công việc bằng cùng một giao diện trên Google Cloud Platform (GCP) hoặc tại chỗ bằng GKE On-Prem và thậm chí trên các đám mây đối thủ như Amazon Web Services (AWS) hoặc Azure.

Ngoài những công nghệ này, GCP còn cung cấp các loại máy tinh vi và mạnh mẽ, được tối ưu hóa cho máy tính như dòng C2 trong GCE, được xây dựng trên Bộ xử lý có thể mở rộng Intel thế hệ mới nhất (Cascade Lake).

GCP cũng đang tiếp tục hỗ trợ mã nguồn mở, điều này mang lại lợi ích cho người dùng bằng cách cung cấp một khuôn khổ được hỗ trợ tốt và đơn giản giúp dễ dàng cung cấp sản phẩm cuối cùng một cách kịp thời. Mặc dù hỗ trợ công nghệ mã nguồn mở này, GCP không cung cấp hỗ trợ riêng cho việc triển khai hoặc cấu hình Cụm MySQL Galera. Trong blog này, chúng tôi sẽ chỉ cho bạn tùy chọn duy nhất có sẵn cho bạn nếu bạn muốn sử dụng công nghệ này, triển khai thông qua một phiên bản máy tính mà bạn phải tự quản lý.

Google Compute Engine (GCE)

GCE có một tập hợp các nút máy tính phức tạp và mạnh mẽ có sẵn để bạn sử dụng. Không giống như AWS, GCE có nút tính toán mạnh nhất hiện có trên thị trường (n1-ultramem-160 có 160 vCPU và 3,75 TB bộ nhớ). GCE cũng vừa mới giới thiệu một kiểu họ cá thể máy tính mới được gọi là kiểu máy C2. Được xây dựng trên thế hệ mới nhất của Bộ xử lý có khả năng mở rộng của Intel (Cascade Lake), các loại máy C2 cung cấp tốc độ tăng áp tất cả lõi duy trì lên đến 3,8 GHz và cung cấp sự minh bạch hoàn toàn cho kiến ​​trúc của các nền tảng máy chủ bên dưới; cho phép bạn tinh chỉnh hiệu suất. Các loại máy C2 cung cấp nhiều khả năng tính toán hơn, chạy trên nền tảng mới hơn và thường mạnh mẽ hơn cho khối lượng công việc tính toán nhiều hơn so với các loại máy N1 CPU cao. Các dịch vụ dành cho gia đình C2 bị giới hạn (tính đến thời điểm viết bài) và không có sẵn ở tất cả các khu vực và khu vực. C2 cũng không hỗ trợ các đĩa liên tục khu vực mặc dù nó sẽ là một tiện ích bổ sung tuyệt vời cho các dịch vụ cơ sở dữ liệu trạng thái yêu cầu dự phòng và tính sẵn sàng cao. Tài nguyên của một phiên bản C2 là quá nhiều đối với một nút Galera, vì vậy thay vào đó, chúng tôi sẽ tập trung vào các nút tính toán, đây là lý tưởng.

GCE cũng sử dụng KVM làm phần mềm công nghệ ảo hóa, trong khi Amazon đang sử dụng Xen. Chúng ta hãy xem xét các nút tính toán có sẵn trong GCE phù hợp để chạy Galera cùng với các nút tương đương của nó trong AWS EC2. Giá khác nhau tùy theo khu vực, nhưng đối với biểu đồ này, chúng tôi sử dụng khu vực phía đông chúng tôi bằng cách sử dụng loại định giá theo yêu cầu cho AWS.

Định giá (Phiên bản Máy tính, Đĩa, vCPU, Bộ nhớ và Mạng)

Giá cũng tùy thuộc vào khu vực đặt nó, loại hệ điều hành hoặc giấy phép (RHEL so với Suse Linux Enterprise) và cả loại ổ lưu trữ bạn đang sử dụng.

GCP cũng cung cấp chiết khấu cho phép bạn tiết kiệm mức tiêu thụ tài nguyên của mình. Đối với Compute Engine, nó cung cấp các chiết khấu khác nhau để tận dụng.

Giảm giá khi sử dụng duy trì áp dụng cho các tài nguyên sau:

• Các vCPU và bộ nhớ cho các loại máy tùy chỉnh và xác định trước có mục đích chung

• vCPU và bộ nhớ cho các loại máy được tối ưu hóa bộ nhớ

• vCPU và bộ nhớ cho các loại máy được tối ưu hóa cho máy tính

• Các vCPU và bộ nhớ cho các nút của đối tượng thuê duy nhất

• Phí bảo hiểm 10% cho các nút chỉ dành cho người thuê, ngay cả khi vCPU và bộ nhớ trong các nút đó được bao gồm chiết khấu sử dụng đã cam kết

• Thiết bị GPU1

Xin lưu ý rằng chiết khấu sử dụng kéo dài không áp dụng cho các máy ảo được tạo bằng Môi trường linh hoạt của App Engine và Luồng dữ liệu đám mây.

Bạn cũng có thể sử dụng Chiết khấu khi sử dụng đã cam kết khi mua VMS có ràng buộc với hợp đồng. Loại lựa chọn này là lý tưởng cho khối lượng công việc có thể dự đoán được và nhu cầu tài nguyên. Khi bạn mua một hợp đồng sử dụng đã cam kết, bạn sẽ mua một lượng vCPU, bộ nhớ, GPU và SSD cục bộ nhất định với mức giá chiết khấu để đổi lại bạn cam kết thanh toán cho những tài nguyên đó trong 1 năm hoặc 3 năm. Mức chiết khấu lên đến 57% cho hầu hết các tài nguyên như loại máy hoặc GPU. Giảm giá tới 70% cho các loại máy tối ưu hóa bộ nhớ. Sau khi mua, bạn sẽ được thanh toán hàng tháng cho các tài nguyên bạn đã mua trong khoảng thời gian bạn đã chọn (cho dù bạn có sử dụng dịch vụ hay không).

VM ưu tiên là một phiên bản mà bạn có thể tạo và chạy với giá thấp hơn nhiều so với các phiên bản thông thường. Tuy nhiên, Compute Engine có thể chấm dứt (chặn trước) các trường hợp này nếu nó yêu cầu quyền truy cập vào các tài nguyên đó cho các tác vụ khác. Các phiên bản miễn phí sử dụng công suất Compute Engine vượt quá, vì vậy tính khả dụng của chúng thay đổi theo mức sử dụng.

Nếu các ứng dụng của bạn có khả năng chịu lỗi và có thể chịu được các ưu tiên đối với phiên bản có thể xảy ra, thì các phiên bản ưu tiên có thể giảm đáng kể chi phí Compute Engine của bạn. Ví dụ:các công việc xử lý hàng loạt có thể chạy trên các phiên bản ưu tiên. Nếu một số trường hợp đó kết thúc trong quá trình xử lý, công việc sẽ chậm lại nhưng không hoàn toàn dừng lại. Các phiên bản miễn phí hoàn thành các tác vụ xử lý hàng loạt của bạn mà không đặt thêm khối lượng công việc lên các phiên bản hiện có của bạn và không yêu cầu bạn phải trả giá đầy đủ cho các phiên bản bình thường bổ sung.

Đối với Compute Engine, kích thước đĩa, bộ nhớ loại máy và mức sử dụng mạng được tính bằng gigabyte (GB), trong đó 1 GB bằng 230 byte. Đơn vị đo lường này còn được gọi là gibibyte (GiB). Điều này có nghĩa là GCP đề nghị bạn chỉ thanh toán dựa trên mức tiêu thụ tài nguyên mà bạn đã phân bổ.

Bây giờ, nếu bạn có một ứng dụng cơ sở dữ liệu sản xuất, cao cấp, thì bạn nên đính kèm hoặc thêm một đĩa liên tục riêng biệt. Sau đó, bạn sẽ sử dụng đĩa đó làm ổ đĩa cơ sở dữ liệu của mình, vì nó cung cấp cho bạn hiệu suất đĩa ổn định và đáng tin cậy trong GCE. Kích thước bạn thiết lập càng cao, IOPS mà nó cung cấp cho bạn càng cao. Kiểm tra danh sách định giá đĩa liên tục của họ để xác định mức giá bạn sẽ nhận được. Ngoài ra, GCE còn có đĩa liên tục theo khu vực phù hợp trong trường hợp bạn yêu cầu tính khả dụng cao bền vững và chắc chắn hơn trong cụm cơ sở dữ liệu của mình. Đĩa liên tục khu vực bổ sung nhiều dự phòng hơn trong trường hợp phiên bản của bạn kết thúc hoặc bị treo hoặc bị hỏng. Nó cung cấp bản sao đồng bộ dữ liệu giữa hai vùng trong một vùng diễn ra minh bạch trong phiên bản VM. Trong trường hợp không may xảy ra lỗi vùng, khối lượng công việc của bạn có thể không chuyển được sang một phiên bản VM khác trong cùng một vùng hoặc một vùng phụ. Sau đó, bạn có thể buộc đính kèm đĩa liên tục trong khu vực của mình vào phiên bản đó. Thời gian buộc đính kèm ước tính trong vòng chưa đầy một phút.

Nếu bạn lưu trữ các bản sao lưu như một phần của giải pháp khắc phục thảm họa và yêu cầu dung lượng trên toàn bộ cụm, GCP cung cấp Cloud Filestore, NetApp Cloud Volumes và một số giải pháp chia sẻ tệp thay thế khác. Đây là những dịch vụ được quản lý hoàn toàn cung cấp các dịch vụ tiêu chuẩn và cao cấp. Bạn có thể xem trang giá của NetApp tại đây và giá của Filestore tại đây.

Mã hóa Galera trên GCP

GCP không bao gồm hỗ trợ cụ thể cho loại mã hóa có sẵn cho Galera. Tuy nhiên, GCP mã hóa dữ liệu khách hàng được lưu trữ ở chế độ nghỉ theo mặc định mà bạn không cần thực hiện thêm hành động nào. GCP cũng cung cấp một tùy chọn khác để mã hóa dữ liệu của bạn bằng khóa mã hóa do Khách hàng quản lý (CMEK) với Cloud KMS cũng như bằng khóa mã hóa do Khách hàng cung cấp (CSEK). GCP cũng sử dụng mã hóa SSL / TLS cho tất cả các liên lạc bị chặn khi dữ liệu di chuyển giữa trang web của bạn và nhà cung cấp dịch vụ đám mây hoặc giữa hai dịch vụ. Sự bảo vệ này đạt được bằng cách mã hóa dữ liệu trước khi truyền; xác thực các điểm cuối; và giải mã và xác minh dữ liệu khi đến.

Vì Galera sử dụng MySQL ẩn (Percona, MariaDB hoặc Codership build), bạn có thể tận dụng Plugin mã hóa quản lý khóa tệp của MariaDB hoặc bằng cách sử dụng các plugin MySQL Keyring. Đây là một blog bên ngoài của Percona, là một tài nguyên tốt về cách bạn có thể triển khai điều này.

Triển khai Cụm Galera Đa AZ / Đa vùng / Đa đám mây với GCP

Tương tự như AWS, GCP không cung cấp hỗ trợ trực tiếp để triển khai nhóm Galera trên Multi-AZ / -Region / -Cloud.

Tính khả dụng, khả năng mở rộng và dự phòng cao của Galera Cluster trên GCP

Một trong những lý do chính để sử dụng cụm nút Galera là tính khả dụng cao, tính dự phòng và khả năng mở rộng quy mô của nó. Nếu bạn đang phục vụ lưu lượng truy cập trên toàn cầu, tốt nhất bạn nên phục vụ lưu lượng truy cập của mình dựa trên các khu vực với thiết kế kiến ​​trúc của bạn bao gồm phân phối địa lý của các nút cơ sở dữ liệu của bạn. Để đạt được điều này, việc triển khai đa AZ và đa vùng hoặc đa đám mây / đa trung tâm dữ liệu là điều nên làm và có thể thực hiện được. Điều này ngăn không cho cụm đi xuống hoặc một cụm trục trặc do thiếu túc số.

Để giúp bạn nhiều hơn với thiết kế khả năng mở rộng của mình, GCP cũng có một bộ đo tỷ lệ tự động mà bạn có thể thiết lập với một nhóm tự động định tỷ lệ. Điều này sẽ hoạt động miễn là bạn đã tạo cụm của mình dưới dạng nhóm cá thể được quản lý. Ví dụ:bạn có thể theo dõi việc sử dụng CPU hoặc dựa vào các số liệu từ Stackdriver được xác định trong chính sách phân tỷ lệ tự động của bạn. Điều này cho phép bạn cung cấp và tự động hóa các phiên bản khi đạt đến một ngưỡng nhất định hoặc chấm dứt các phiên bản khi nó trở lại trạng thái bình thường.

Để triển khai đa vùng hoặc đa đám mây, Galera có tham số riêng gọi là gmcast.segment mà bạn có thể đặt tham số này khi máy chủ khởi động. Tham số này được thiết kế để tối ưu hóa giao tiếp giữa các nút Galera và giảm thiểu lưu lượng được gửi giữa các phân đoạn mạng. Điều này bao gồm chuyển tiếp bộ ghi và lựa chọn nhà tài trợ IST và SST. Kiểu thiết lập này cho phép bạn triển khai nhiều nút ở các vùng khác nhau. Bên cạnh đó, bạn cũng có thể triển khai các nút Galera của mình trên một nhà cung cấp dịch vụ đám mây khác định tuyến từ GCP, AWS, Microsoft Azure hoặc tại cơ sở.

Chúng tôi khuyên bạn nên xem blog của chúng tôi Nhiều Thiết lập Trung tâm Dữ liệu Sử dụng Galera Cluster cho MySQL hoặc MariaDB và Zero Downtime Network Migration With MySQL Galera Cluster Sử dụng Relay Node để thu thập thêm thông tin về cách triển khai các loại triển khai.

Hiệu suất Cơ sở dữ liệu Cụm Galera trên GCP

Vì không có hỗ trợ nào cho Galera trong GCP nên các lựa chọn của bạn phụ thuộc vào yêu cầu và thiết kế của nhu cầu về lưu lượng và tài nguyên của ứng dụng. Đối với các truy vấn tiêu tốn nhiều bộ nhớ, bạn có thể bắt đầu với phiên bản n1-highmem-2. Các phiên bản CPU cao (dòng n1-highcpu *) có thể phù hợp nếu đây là cơ sở dữ liệu giao dịch cao hoặc phù hợp với các ứng dụng chơi game.

Chọn đúng bộ nhớ và IOPS cần thiết cho khối lượng cơ sở dữ liệu của bạn là điều bắt buộc. Nói chung, đĩa liên tục dựa trên SSD là sự lựa chọn của bạn ở đây. Tùy thuộc vào khối lượng lưu lượng truy cập được yêu cầu, bạn có thể phải kiểm tra các tùy chọn lưu trữ GCP để có thể xác định kích thước phù hợp cho ứng dụng của mình.

Chúng tôi cũng khuyên bạn nên kiểm tra và đọc blog của chúng tôi Cách cải thiện hiệu suất của Cụm Galera cho MySQL hoặc MariaDB để tìm hiểu thêm về cách tối ưu hóa Cụm Galera của bạn.

Bản sao lưu dữ liệu Galera trên GCP

Không chỉ phải sao lưu dữ liệu MySQL Galera của bạn, bạn cũng nên sao lưu toàn bộ tầng bao gồm ứng dụng cơ sở dữ liệu của bạn. Điều này bao gồm các tệp nhật ký (lôgic hoặc nhị phân), tệp bên ngoài, tệp tạm thời, tệp kết xuất, v.v. Google khuyên bạn nên luôn tạo ảnh chụp nhanh các ổ đĩa liên tục đang được các phiên bản GCE của bạn sử dụng. Bạn có thể dễ dàng tạo và lên lịch cho ảnh chụp nhanh. Ảnh chụp nhanh GCP được lưu trữ trong Bộ nhớ đám mây và bạn có thể chọn vị trí hoặc khu vực mong muốn của mình để đặt bản sao lưu. Bạn cũng có thể thiết lập lịch trình cho ảnh chụp nhanh của mình cũng như đặt chính sách lưu giữ ảnh chụp nhanh.

Bạn cũng có thể sử dụng các dịch vụ bên ngoài như ClusterControl, cung cấp cho bạn cả giải pháp giám sát và sao lưu. Hãy xem phần này nếu bạn muốn biết thêm.

Giám sát Cơ sở dữ liệu Cụm Galera trên GCP

GCP không cung cấp tính năng giám sát cơ sở dữ liệu khi sử dụng GCE. Theo dõi sức khỏe phiên bản của bạn có thể được thực hiện thông qua Stackdriver. Tuy nhiên, đối với cơ sở dữ liệu, bạn sẽ cần sử dụng một công cụ giám sát bên ngoài có các chỉ số cơ sở dữ liệu nâng cao, chi tiết cao. Có rất nhiều sự lựa chọn mà bạn có thể chọn, chẳng hạn như PMM của Percona, DataDog, Idera, VividCortex hoặc ClusterControl của riêng chúng tôi (Giám sát MIỄN PHÍ với Cộng đồng ClusterControl.)

Bảo mật Cơ sở dữ liệu Cụm Galera trên GCP

Như đã thảo luận trong blog trước của chúng tôi, bạn có thể thực hiện phương pháp tương tự để bảo mật cơ sở dữ liệu của mình trên đám mây công cộng. Trong GCP, bạn có thể thiết lập mạng con riêng, các quy tắc tường lửa để chỉ cho phép các cổng cần thiết để chạy Galera (đặc biệt là các cổng 3306, 4444, 4567, 4568). Bạn có thể sử dụng NAT Gateway hoặc thiết lập một máy chủ pháo đài để truy cập các nút cơ sở dữ liệu riêng tư của mình. Khi các nút này được đóng gói, chúng không thể được truy cập từ bên ngoài cơ sở GCP. Bạn có thể đọc blog trước đây của chúng tôi về Triển khai Nhân rộng MySQL Multicloud Bảo mật trên AWS và GCP với VPN về cách chúng tôi thiết lập điều này.

Ngoài ra, bạn có thể bảo mật dữ liệu khi truyền dữ liệu của mình bằng cách sử dụng kết nối TLS / SSL hoặc bằng cách mã hóa dữ liệu của bạn khi dữ liệu ở trạng thái nghỉ. Nếu bạn đang sử dụng ClusterControl, việc triển khai một dữ liệu an toàn trong quá trình truyền tải rất đơn giản và dễ dàng. Bạn có thể xem blog của chúng tôi Quản lý khóa SSL và mã hóa dữ liệu MySQL trong quá trình chuyển tuyến nếu bạn muốn dùng thử. Đối với dữ liệu ở trạng thái còn lại, bạn có thể theo dõi cuộc thảo luận mà tôi đã nêu trước đó trong phần Mã hóa của blog này.

Khắc phục sự cố Cụm Galera

GCP cung cấp tính năng Ghi nhật ký Stackdriver mà bạn có thể tận dụng để giúp bạn thực hiện các yêu cầu về khả năng quan sát, giám sát và thông báo. Điều tuyệt vời về Stackdriver Logging là nó cung cấp khả năng tích hợp với AWS. Với nó, bạn có thể nắm bắt các sự kiện một cách chọn lọc và sau đó đưa ra cảnh báo dựa trên sự kiện đó. Điều này có thể giúp bạn cập nhật về một số vấn đề nhất định có thể phát sinh và giúp bạn trong quá trình khắc phục sự cố. GCP cũng có Nhật ký kiểm tra đám mây cung cấp cho bạn nhiều thông tin có thể theo dõi hơn từ bên trong môi trường GCP, từ hoạt động của quản trị viên, quyền truy cập dữ liệu và các sự kiện hệ thống.

Nếu bạn đang sử dụng ClusterControl, hãy chuyển đến Nhật ký -> Nhật ký hệ thống và bạn sẽ có thể duyệt các nhật ký lỗi đã ghi được lấy từ chính nút MySQL Galera. Ngoài ra, ClusterControl cung cấp khả năng giám sát thời gian thực để khuếch đại hệ thống cảnh báo và thông báo của bạn trong trường hợp khẩn cấp hoặc nếu (các) nút MySQL Galera của bạn bị lỗi.

Kết luận

Google Cloud Platform cung cấp nhiều loại dịch vụ hiệu quả và mạnh mẽ mà bạn có thể tận dụng. Thực sự có ưu và nhược điểm đối với mỗi nền tảng đám mây công cộng, nhưng GCP chứng minh rằng AWS không có khóa trên đám mây.

Thật thú vị khi các công ty lớn như Vimeo đang chuyển sang GCP từ tại chỗ và họ đã trải nghiệm một số kết quả thú vị trong hệ thống công nghệ của mình. Bloomberg cũng hài lòng với GCP và đang sử dụng Percona XtraDB Cluster (một biến thể của Galera). Hãy cho chúng tôi biết suy nghĩ của bạn về việc sử dụng GCP cho thiết lập MySQL Galera trong phần nhận xét bên dưới.