Budowanie usługi bazodanowej o wysokiej dostępności przy użyciu operatorów Kubernetesa

Abstract

Chmura obliczeniowa stała się w z ostatnich latach bardzo popularna. Obecnie niemal każda firma przeniosła chociaż część swojej infrastruktury informatycznej z serwerów prywatnych do chmury. Jest to zrozumiałe, gdyż zabieg taki niesie za sobą szereg korzyści takich jak: oszczędności związane z brakiem potrzeby zakupu sprzętu fizycznego, elastyczność, wysoki poziom niezawodności, łatwy model przewidywania kosztów i wiele innych. Wraz ze wzrastającym zapotrzebowaniem na korzystanie z chmur obliczeniowych, pojawiają się coraz to nowsze pozycje na liście ofert proponowanej przez dostawców usług chmurowych. Najpopularniejszym modelem oferowania usług stał się tak zwany XaaS (ang. Anything as a service), co oznacza „cokolwiek jako usługa”. Jedną z takich usług jest Database-as-a-Service (w skrócie DBaaS), czyli baza danych jako usługa. Celem pracy jest znalezienie odpowiedzi na pytanie, czy Kubernetes jest wystarczająco dojrzały aby mógł być środowiskiem w którym można uruchamiać produkcyjne bazy danych. Kubernetes był początkowo zaprojektowany do zarządzania aplikacjami bezstanowymi, jednakże wraz z pojawieniem się Operatorów, możliwe stało się również właściwe zarządzanie aplikacjami stanowymi, takimi jak bazy danych, gdzie do właściwego działania potrzebna była implementacja logiki specyficznej dla danej aplikacji. W ramach niniejszej pracy została zaprojektowana oraz stworzona infrastruktura chmurowa oferująca usługę bazodanową (Postgres). W części teoretycznej przedstawione zostało minimum wiedzy potrzebnej do zrozumienia zaprojektowanej usługi i jej poszczególnych elementów. Przedstawiono również kluczowe elementy składające się na całą infrastrukturę jak i pełnione przez nie role. Usługa została oceniona pod kątem cech charakterystycznych dla tego typu serwisów. Przeprowadzone zostały również eksperymenty skalowania, zmiany wersji i tworzenia kopii zapasowej, aby sprawdzić czy baza zachowuje obiecaną wysoką dostępność podczas takich operacji. W pracy wykazano, że Kubernetes jest wystarczająco dojrzały, aby mógł być platformą do uruchamiania produkcyjnych baz danych takich jak Postgres, jednakże wymaga użycia odpowiedniego Operatora (przykładowo takiego jak w tej pracy) oraz ingerencji ze strony programisty, by zaprojektował i zaimplementował odpowiednią logikę tam gdzie Operatorowi jej brakuje.