[SRETT #7] KubernetesでDBを動かしたい

3-shake SRE Tech Talk #7のLT枠で発表した内容の資料です
https://3-shake.connpass.com/event/293432/

LTでは以下の二点を扱っています
1. PostgreSQL Operatorの一つであるZalando PostgreSQL Operatorの紹介
2. GKEで動かしたZalando PostgreSQL OperatorとCloud SQLと見比べる

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1. Copyright © 3-shake, Inc. All Rights Reserved. KubernetesでDBを動かしたい SRETT#7 株式会社スリーシェイク 中楯 直希
2. \du 2 株式会社スリーシェイク Sreake事業部 業務内容 - DBRE兼SRE見習い - クラウドもオンプレも分からない - Kubernetesも分からない - データベースも分からない - 自称データ雑用係 - DBAでもDBREでもデータエンジニアでも 興味あること - データベース関連ならなんでも 中楯 直希 @nnaka2992 @nnaka2992.bsky.social
3. “GKEでクリティカルなデータを用いるアプリを運用する顧客が 増加している。GKEクラスタで動くステートフルなアプリは2019 年以来指数関数的に増えている。” Akshay Ram 背景 3 Google Joins Data on Kubernetes Community https://dok.community/newsroom/google-joins-data-on-kubernetes-community/
4. データベースをKubernetes上で動かすことが 当たり前な世界になりつつある - MySQL - PostgreSQL - Oracle Database - NewSQL - MongoDB - Redis - etc… 背景 4
5. 今回はZalando PostgreSQL Operatorで試す - PostgreSQLクラスタの作成やフェイルオーバー、スケーリングなど DB運用に必要なことは大抵 やってくれる - 性能監視にはGrafana/Prometheusなどを自前で準備する必要がある - Quickstartをなぞれば最低限動く Zalando PostgreSQL Operator 5
6. 実際のManifest Zalando PostgreSQL Operator 6 kind: "postgresql" apiVersion: "acid.zalan.do/v1" metadata: name: "nnaka2992-performance-comparison-cluster" namespace: "default" labels: team: nnaka2992 spec: teamId: "nnaka2992" postgresql: version: "15" numberOfInstances: 1 volume: size: "5Gi" users: test: [] databases: test: test enableMasterLoadBalancer: true resources: requests: cpu: 4000m # 4vCPU memory: 15258Mi # 16GB limits: cpu: 4000m memory: 15258Mi
7. 動作確認 Zalando PostgreSQL Operator 7 2023-10-12 01:06:21 ⌚ nnaka2992-Dev in ~/Dev/gcloud/nnaka2992-kube-poc/manifests ◦ → kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE nnaka2992-performance-comparison-cluster-0 1/1 Running 0 176m postgres-operator-77f6d658c-wwrc6 1/1 Running 0 14h postgres-operator-ui-7bf9676b84-gb7fh 1/1 Running 0 14h # ここより下はProxyサーバ $ export PGPASSWORD=$(kubectl get secret test.nnaka2992-performance-comparison-cluster.credentials.postgresql.acid.zalan.do -o 'jsonpath={.data.password}' | base64 -d) $ host=$(kubectl get node -ojson | jq -r '.items[0].status.addresses[0].address') $ port=$(kubectl get svc nnaka2992-performance-comparison-cluster -ojson | jq -r '.spec.ports[0].nodePort') $ export PGSSLMODE=require $ psql -U test -h $host -p $port psql -U test -h $host -p $port psql (15.4 (Debian 15.4-2.pgdg110+1), server 15.2 (Ubuntu 15.2-1.pgdg22.04+1)) SSL connection (protocol: TLSv1.3, cipher: TLS_AES_256_GCM_SHA384, compression: off) Type "help" for help. test=> select schemaname as schema, viewname as name, 'view' as type from pg_views limit 3; schema | name | type ----------------+-------------------------+------ public | pg_stat_statements_info | view public | pg_stat_statements | view public | pg_stat_kcache_detail | view
8. ただ動かすだけでは芸がないのでCloud SQL(VM)と比較 Cloud SQL for PostgreSQLとの比較 8 Kubernetes(GKE)のスペック - IOPS <=4000(2000x2) - Throughput <= 26MB - CPU 4000m - Memory 15258MiB IOPSとThroughputはiostatからの推定値 Cloud SQLのスペック - IOPS <=4500(2250x2) - Throughput <= 36MB - CPU 4vCPU - Memory 16GB
9. 注意 - 完璧な対象実験ではありません - 特にストレージ周りはとても適当です - 実行タイミングでそれぞれのパフォーマンスは変わります - なのでどちらのパフォーマンスが優れているかといったことを結論づけるものではありません Cloud SQL for PostgreSQLとの比較 9
10. ベンチマークにはpgbench TPC-Bを利用 DB on Kubernetesの利用にパフォーマンス面での問題は少なそう Cloud SQL for PostgreSQLとの比較 10
11. - DBをKubernetesで動かすのは難しくない - パフォーマンス劣化も少なさそう - EKSならストレージのIOPSも細かく制御できるからEKSでやるべきだった - ちゃんとpgbenchのコネクション数に合わせたスレッド数を設定してあげるべきだった まとめ 11
12. 参考資料 12 - Google Joins Data on Kubernetes Community | Data on Kubernetes Comunity - https://dok.community/newsroom/google-joins-data-on-kubernetes-community/ - Postgres Operator - https://postgres-operator.readthedocs.io/en/latest/ - Quickstart | Postgres Operator - https://postgres-operator.readthedocs.io/en/latest/quickstart/ - PostgreSQLをKubernetes上で活用するための Operator紹介！（Cloud Native Database Meetup #3 発表資料） - https://www.slideshare.net/nttdata-tech/postgresql-kubernetes-operator-cloud-native-database-meetup-3-nttdata - Zalando Postgres Operatorの紹介 | SRA OSS Tech Blog - https://www.sraoss.co.jp/tech-blog/pgsql/zalando-postgres-operator/ - pgbench | PostgreSQL Documentation 16 - https://www.postgresql.org/docs/current/pgbench.html