Zalando Postgres Operator 快速上手

本指南旨在让您快速了解在本地 Kubernetes 环境中使用 Postgres Operator。

前提条件

由于 Postgres Operator 是为 Kubernetes (K8s) 框架设计的，因此首先设置它。 对于本地测试，我们建议使用以下解决方案之一：

• minikube, 在 VM 内创建单节点 K8s 集群（需要 KVM 或 VirtualBox）
  • https://github.com/kubernetes/minikube/releases
• kind 和 k3d, 允许创建在 Docker 上运行的多节点 K8s 集群（需要 Docker）
  • https://kind.sigs.k8s.io/
  • https://k3d.io

要与 K8s 基础设施交互，请安装其 CLI 运行时 kubectl。

• https://kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-kubectl/#install-kubectl-binary-via-curl

本快速入门假设您已经启动了 minikube 或创建了本地 kind 集群。 请注意，您还可以使用 Docker Desktop for Mac 中内置的 K8s 支持来遵循本教程的步骤。您必须将 minikube start 和 minikube delete 替换为您的启动操作，以获得 Docker 内置的 K8s 支持。

配置选项

只能在部署新的 Postgres 集群之前配置 Postgres Operator。这可以通过两种方式工作：通过 ConfigMap 或自定义 OperatorConfiguration 对象。有关配置的更多详细信息，请参见此处。

• https://postgres-operator.readthedocs.io/en/latest/reference/operator_parameters/

部署选项

Postgres Operator 可以通过以下方式部署：

• Manual deployment
• Kustomization
• Helm chart

Kubernetes 上的手动部署设置

只需应用 yaml 清单即可安装 Postgres Operator。注意，我们提供的 /manifests 目录仅作为示例；您应该考虑将清单调整为您的 K8s 环境（例如：命名空间）。

# 首先，克隆存储库并切换到目录
git clone https://github.com/zalando/postgres-operator.git
cd postgres-operator

# 按以下顺序应用清单
kubectl create -f manifests/configmap.yaml  # 配置
kubectl create -f manifests/operator-service-account-rbac.yaml  # 身份和权限
kubectl create -f manifests/postgres-operator.yaml  # 部署
kubectl create -f manifests/api-service.yaml  # 通过 UI 使用 operator API

有一个 Kustomization manifest 结合了上述资源（CRD 除外）— 它可以与 kubectl 1.14 或更高版本一起使用，如下所示：

• https://github.com/kubernetes-sigs/kustomize
• https://github.com/zalando/postgres-operator/blob/master/manifests/kustomization.yaml

kubectl apply -k github.com/zalando/postgres-operator/manifests

为方便起见，我们使用 run_operator_locally 脚本通过 minikube 自动启动 operator。 它应用 acid-minimal-cluster。清单。

• https://github.com/zalando/postgres-operator/blob/master/manifests/minimal-postgres-manifest.yaml

./run_operator_locally.sh

OpenShift 上的手动部署设置

要在 OpenShift 中安装 Postgres Operator，您必须将配置参数 kubernetes_use_configmaps 更改为 "true"。否则，operator 和 Patroni 将在 OpenShift 不支持的 Endpoints 中存储 leader 和配置 keys。对于 postgres-operator 和 postgres-pod 集群角色，这还需要一组稍微不同的规则。

oc create -f manifests/operator-service-account-rbac-openshift.yaml

Helm chart

或者，可以使用提供的 Helm
chart 安装 operator，从而为您节省手动步骤。克隆此 repo 并将目录更改为 repo 根目录。安装 Helm v3 后，您应该能够运行：

• https://helm.sh/

helm install postgres-operator ./charts/postgres-operator

该 chart 适用于 Helm 2 和 Helm 3。使用 v3 时，将跳过 v2 中的 crd-install hook 并发出警告。使用 Helm 2 安装应用程序的文档可以在 v2 文档中找到。

• https://v2.helm.sh/docs/

该 chart 还托管在：

• https://opensource.zalando.com/postgres-operator/charts/postgres-operator/

检查 Postgres Operator 是否正在运行

启动 operator 可能需要几秒钟。在应用 Postgres 集群清单之前检查 operator pod 是否正在运行。

# 如果您使用 yaml 清单创建了 operator
kubectl get pod -l name=postgres-operator

# 如果您使用 helm chart 创建了 operator
kubectl get pod -l app.kubernetes.io/name=postgres-operator

如果 operator 没有进入 Running 状态，请使用 kubectl describe 检查 deployment 或 pod 的最新 K8s 事件或检查 operator 日志：

kubectl logs "$(kubectl get pod -l name=postgres-operator --output='name')"

部署 operator UI

在以下段落中，我们将描述如何使用 kubectl 从命令行访问和管理 PostgreSQL 集群。 但也可以通过基于浏览器的 Postgres Operator UI 来完成。在部署 UI 之前，请确保 operator 正在运行，并且可以通过 K8s service 访问其 REST API。此 API 的 URL 必须在 UI 的部署清单中配置。

• https://postgres-operator.readthedocs.io/en/latest/operator-ui/
• https://github.com/zalando/postgres-operator/blob/master/manifests/api-service.yaml
• https://github.com/zalando/postgres-operator/blob/master/ui/manifests/deployment.yaml#L43

要部署 UI，只需应用其所有清单文件或使用 UI helm chart：

# 手动部署
kubectl apply -f ui/manifests/

# 或 kustomization
kubectl apply -k github.com/zalando/postgres-operator/ui/manifests

# 或 helm chart
helm install postgres-operator-ui ./charts/postgres-operator-ui

与 operator 一样，检查 UI pod 是否进入 Running 状态：

# 如果您使用 yaml 清单创建了 operator
kubectl get pod -l name=postgres-operator-ui

# 如果您使用 helm chart 创建了 operator
kubectl get pod -l app.kubernetes.io/name=postgres-operator-ui

您现在可以通过端口转发 UI pod（注意 label selector）访问 Web 界面，并在浏览器中输入 localhost:8081：

kubectl port-forward svc/postgres-operator-ui 8081:80

UI 文档中详细解释了可用选项。

• https://postgres-operator.readthedocs.io/en/latest/operator-ui/

创建 Postgres cluster

如果 operator pod 正在运行，它会侦听有关 postgresql 资源的新事件。 现在，是时候提交您的第一个 Postgres 集群清单了。

# 创建一个 Postgres cluster
kubectl create -f manifests/minimal-postgres-manifest.yaml

在 cluster 清单提交并通过验证后，operator 将创建 Service 和 Endpoint 资源以及一个 StatefulSet，它根据清单中指定的实例数量启动新的 Pod。所有资源都像 cluster 一样命名。 数据库 pod 可以通过它们的数字后缀来识别，从 -0 开始。他们运行 Zalando 的 Spilo 容器镜像。至于 services 和 endpoints，将有一个用于 master pod，另一个用于所有副本（-repl 后缀）。检查是否所有组件都出现了。使用标签 application=spilo 过滤并列出标签 spilo-role 以查看当前谁是 master。

# 检查部署的 cluster
kubectl get postgresql

# 检查创建的 database pod
kubectl get pods -l application=spilo -L spilo-role

# 检查创建的 service 资源
kubectl get svc -l application=spilo -L spilo-role

通过 psql 连接到 Postgres cluster

您可以在 database pod 上创建端口转发以连接到 Postgres。有关说明，请参阅用户指南。使用 minikube 也很容易从指向 master pod 的 K8s service 中检索连接字符串：

export HOST_PORT=$(minikube service acid-minimal-cluster --url | sed 's,.*/,,')
export PGHOST=$(echo $HOST_PORT | cut -d: -f 1)
export PGPORT=$(echo $HOST_PORT | cut -d: -f 2)

从 cluster 中创建的 K8s Secret 中检索密码。默认情况下拒绝非加密连接，因此将 SSL 模式设置为 require：

export PGPASSWORD=$(kubectl get secret postgres.acid-minimal-cluster.credentials -o 'jsonpath={.data.password}' | base64 -d)
export PGSSLMODE=require
psql -U postgres

删除 Postgres cluster

要删除 Postgres 集群，只需删除 postgresql 自定义资源。

kubectl delete postgresql acid-minimal-cluster

这应该删除关联的 StatefulSet、database Pods、Services 和 Endpoints。PersistentVolume 被释放，PodDisruptionBudget 被删除。但是，Secrets 不会被删除，并且备份将保留在原位。

在集群仍在启动或在该阶段卡住时删除集群时，可能会删除 postgresql 资源，留下孤立的组件。 在创建新的 Postgres 集群时，这可能会导致麻烦。对于全新的设置，您可以删除本地 minikube 或 kind 集群并重新开始。

• https://github.com/zalando/postgres-operator/issues/551

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• 在 Kubernetes 上快速测试 Citus 分布式 PostgreSQL 集群(分布式表，共置，引用表，列存储)