在阿里云上部署 TiDB 集群

本文介绍了如何使用个人电脑(Linux 或 macOS 系统)在阿里云上部署 TiDB 集群。

环境需求

你可以使用阿里云的云命令行服务来进行操作,云命令行中已经预装并配置好了所有工具。

权限

完整部署集群需要具备以下权限:

  • AliyunECSFullAccess
  • AliyunESSFullAccess
  • AliyunVPCFullAccess
  • AliyunSLBFullAccess
  • AliyunCSFullAccess
  • AliyunEIPFullAccess
  • AliyunECIFullAccess
  • AliyunVPNGatewayFullAccess
  • AliyunNATGatewayFullAccess

概览

默认配置下,会创建:

  • 一个新的 VPC
  • 一台 ECS 实例作为堡垒机
  • 一个托管版 ACK(阿里云 Kubernetes)集群以及一系列 worker 节点:
    • 属于一个伸缩组的 2 台 ECS 实例(2 核 2 GB),托管版 Kubernetes 的默认伸缩组中必须至少有两台实例,用于承载整个的系统服务,例如 CoreDNS
    • 属于一个伸缩组的 3 台 ecs.g5.large 实例,用于部署 PD
    • 属于一个伸缩组的 3 台 ecs.i2.2xlarge 实例,用于部署 TiKV
    • 属于一个伸缩组的 2 台 ecs.c5.4xlarge 实例用于部署 TiDB
    • 属于一个伸缩组的 1 台 ecs.c5.xlarge 实例用于部署监控组件

除了默认伸缩组之外的其它所有实例都是跨可用区部署的。而伸缩组 (Auto-scaling Group) 能够保证集群的健康实例数等于期望数值。因此,当发生节点故障甚至可用区故障时,伸缩组能够自动为我们创建新实例来确保服务可用性。

安装部署

部署 ACK,TiDB Operator 和 TiDB 集群节点池

使用如下步骤部署 ACK,TiDB Operator 和 TiDB 集群节点池。

  1. 设置目标 Region 和阿里云密钥(也可以在运行 terraform 命令时根据命令提示输入):

    export TF_VAR_ALICLOUD_REGION=${REGION} && \
    export TF_VAR_ALICLOUD_ACCESS_KEY=${ACCESS_KEY} && \
    export TF_VAR_ALICLOUD_SECRET_KEY=${SECRET_KEY}
    

    用于部署集群的各变量的默认值存储在 variables.tf 文件中,如需定制可以修改此文件或在安装时通过 -var 参数覆盖。

  2. 使用 Terraform 进行安装:

    git clone --depth=1 https://github.com/pingcap/tidb-operator && \
    cd tidb-operator/deploy/aliyun
    

    可以新建或者编辑 terraform.tfvars,在其中设置变量的值,按需配置集群,可以通过 variables.tf 查看有哪些变量可以设置以及各变量的详细描述。例如,下面示例配置 ACK 集群名称、TiDB 集群名称,TiDB Operator 版本及 PD、TiKV 和 TiDB 节点的数量:

    cluster_name = "testack"
    tidb_cluster_name = "testdb"
    tikv_count = 3
    tidb_count = 2
    pd_count = 3
    operator_version = "v1.1.0-rc.1"
    

    如果需要在集群中部署 TiFlash,需要在 terraform.tfvars 中设置 create_tiflash_node_pool = true,也可以设置 tiflash_counttiflash_instance_type 来配置 TiFlash 节点池的节点数量和实例类型,tiflash_count 默认为 2tiflash_instance_type 默认为 ecs.i2.2xlarge

    注意:

    请通过 variables.tf 文件中的 operator_version 确认当前版本脚本中默认的 TiDB Operator 版本,如果默认版本不是想要使用的版本,请在 terraform.tfvars 中配置 operator_version

    配置完成后,使用 terraform 命令初始化并部署集群:

    terraform init
    

    apply 过程中需要输入 yes 来确认执行:

    terraform apply
    

    假如在运行 terraform apply 时出现报错,可根据报错信息(例如缺少权限)进行修复后再次运行 terraform apply

    整个安装过程大约需要 5 至 10 分钟,安装完成后会输出集群的关键信息(想要重新查看这些信息,可以运行 terraform output):

    Apply complete! Resources: 3 added, 0 changed, 1 destroyed.
    
    Outputs:
    
    bastion_ip = 47.96.174.214
    cluster_id = c2d9b20854a194f158ef2bc8ea946f20e
    kubeconfig_file = /tidb-operator/deploy/aliyun/credentials/kubeconfig
    monitor_endpoint = not_created
    region = cn-hangzhou
    ssh_key_file = /tidb-operator/deploy/aliyun/credentials/my-cluster-keyZ.pem
    tidb_endpoint = not_created
    tidb_version = v3.0.0
    vpc_id = vpc-bp1v8i5rwsc7yh8dwyep5
    
  3. kubectlhelm 对集群进行操作:

    export KUBECONFIG=$PWD/credentials/kubeconfig
    
    kubectl version
    
    helm ls
    

部署 TiDB 集群和监控

  1. 准备 TidbCluster 和 TidbMonitor CR 文件:

    cp manifests/db.yaml.example db.yaml && cp manifests/db-monitor.yaml.example db-monitor.yaml
    

    参考 API 文档集群配置文档完成 CR 文件配置。

    如果要部署 TiFlash,可以在 db.yaml 中配置 spec.tiflash,例如:

    spec
      ...
      tiflash:
        baseImage: pingcap/tiflash
        maxFailoverCount: 3
        nodeSelector:
          dedicated: TIDB_CLUSTER_NAME-tiflash
        replicas: 1
        storageClaims:
        - resources:
            requests:
              storage: 100Gi
          storageClassName: local-volume
        tolerations:
        - effect: NoSchedule
          key: dedicated
          operator: Equal
          value: TIDB_CLUSTER_NAME-tiflash
    

    根据实际情况修改 replicasstorageClaims[].resources.requests.storagestorageClassName

    注意:

    • 请使用 ACK 部署过程中配置的 tidb_cluster_name 替换 db.yamldb-monitor.yaml 文件中所有的 TIDB_CLUSTER_NAME
    • 请确保 ACK 部署过程中 PD、TiKV、TiFlash 或者 TiDB 节点的数量的值大于等于 db.yaml 中对应组件的 replicas
    • 请确保 db-monitor.yamlspec.initializer.versiondb.yamlspec.version 一致,以保证监控显示正常。
  2. 创建 Namespace

    kubectl --kubeconfig credentials/kubeconfig create namespace ${namespace}
    

    注意:

    namespace命名空间,可以起一个方便记忆的名字,比如和 tidb_cluster_name 相同的名称。

  3. 部署 TiDB 集群:

kubectl --kubeconfig credentials/kubeconfig create -f db.yaml -n ${namespace} &&
kubectl --kubeconfig credentials/kubeconfig create -f db-monitor.yaml -n ${namespace}

连接数据库

通过堡垒机可连接 TiDB 集群进行测试,相关信息在安装完成后的输出中均可找到:

ssh -i credentials/${cluster_name}-key.pem root@${bastion_ip}
mysql -h ${tidb_lb_ip} -P 4000 -u root

tidb_lb_ip 为 TiDB Service 的 LoadBalancer IP。

监控

你可以通过浏览器访问 <monitor-lb>:3000 地址查看 Grafana 监控指标。

monitor-lb 是集群 Monitor Service 的 LoadBalancer IP。

默认帐号密码为:

  • 用户名:admin
  • 密码:admin

警告:

出于安全考虑,假如你已经或将要配置 VPN 用于访问 VPC,强烈建议将 db-monitor.yaml 文件里 spec.grafana.service.annotations 中的 service.beta.kubernetes.io/alicloud-loadbalancer-address-type 设置为 intranet 以禁止监控服务的公网访问。

升级 TiDB 集群

要升级 TiDB 集群,可以通过 kubectl --kubeconfig credentials/kubeconfig edit tc ${tidb_cluster_name} -n ${namespace} 修改 spec.version

升级操作可能会执行较长时间,可以通过以下命令来持续观察进度:

kubectl get pods --namespace ${namespace} -o wide --watch

TiDB 集群扩容

若要扩容 TiDB 集群,可以在文件 terraform.tfvars 文件中设置 tikv_counttiflash_count 或者 tidb_count 变量,然后运行 terraform apply,扩容对应组件节点数量,节点扩容完成后,通过 kubectl --kubeconfig credentials/kubeconfig edit tc ${tidb_cluster_name} -n ${namespace} 修改对应组件的 replicas

注意:

  • 由于缩容过程中无法确定会缩掉哪个节点,目前还不支持 TiDB 集群的缩容。
  • 扩容过程会持续几分钟,你可以通过 kubectl --kubeconfig credentials/kubeconfig get po -n ${namespace} --watch 命令持续观察进度。

销毁集群

可以参考销毁 TiDB 集群删除集群。

然后通过如下命令销毁 ACK 集群:

terraform destroy

假如 Kubernetes 集群没有创建成功,那么在 destroy 时会出现报错,无法进行正常清理。此时需要手动将 Kubernetes 资源从本地状态中移除:

terraform state list
terraform state rm module.ack.alicloud_cs_managed_kubernetes.k8s

销毁集群操作需要执行较长时间。

注意:

组件挂载的云盘需要在阿里云管理控制台中手动删除。

配置

配置 TiDB Operator

通过在 terraform.tfvars 中设置变量的值来配置 TiDB Operator,大多数配置项均能按照 variable 的注释理解语义后进行修改。需要注意的是,operator_helm_values 配置项允许为 TiDB Operator 提供一个自定义的 values.yaml 配置文件,示例如下:

  • terraform.tfvars 中设置 operator_helm_values

    operator_helm_values = "./my-operator-values.yaml"
    
  • main.tf 中设置 operator_helm_values

    operator_helm_values = file("./my-operator-values.yaml")
    

同时,在默认配置下 Terraform 脚本会创建一个新的 VPC,假如要使用现有的 VPC,可以在 variable.tf 中设置 vpc_id。注意,当使用现有 VPC 时,没有设置 vswitch 的可用区将不会部署 Kubernetes 节点。

配置 TiDB 集群

参考 API 文档集群配置文档修改 TiDB 集群配置。

管理多个 TiDB 集群

需要在一个 Kubernetes 集群下管理多个 TiDB 集群时,需要编辑 ./main.tf,按实际需要新增 tidb-cluster 声明,示例如下:

module "tidb-cluster-dev" {
  source = "../modules/aliyun/tidb-cluster"
  providers = {
    helm = helm.default
  }

  cluster_name = "dev-cluster"
  ack          = module.tidb-operator

  pd_count                   = 1
  tikv_count                 = 1
  tidb_count                 = 1
}

module "tidb-cluster-staging" {
  source = "../modules/aliyun/tidb-cluster"
  providers = {
    helm = helm.default
  }

  cluster_name = "staging-cluster"
  ack          = module.tidb-operator

  pd_count                   = 3
  tikv_count                 = 3
  tidb_count                 = 2
}

注意,多个 TiDB 集群之间 cluster_name 必须保持唯一。下面是 tidb-cluster 模块的所有可配置参数:

参数名 说明 默认值
ack 封装目标 Kubernetes 集群信息的结构体,必填 nil
cluster_name TiDB 集群名,必填且必须唯一 nil
tidb_version TiDB 集群版本 v3.0.1
tidb_cluster_chart_version tidb-cluster helm chart 的版本 v1.0.1
pd_count PD 节点数 3
pd_instance_type PD 实例类型 ecs.g5.large
tikv_count TiKV 节点数 3
tikv_instance_type TiKV 实例类型 ecs.i2.2xlarge
tiflash_count TiFlash 节点数 2
tiflash_instance_type TiFlash 实例类型 ecs.i2.2xlarge
tidb_count TiDB 节点数 2
tidb_instance_type TiDB 实例类型 ecs.c5.4xlarge
monitor_instance_type 监控组件的实例类型 ecs.c5.xlarge
override_values TiDB 集群的 values.yaml 配置文件,通常通过 file() 函数从文件中读取 nil
local_exec_interpreter 执行命令行指令的解释器 ["/bin/sh", "-c"]
create_tidb_cluster_release 是否通过 Helm 创建 TiDB 集群 false

管理多个 Kubernetes 集群

推荐针对每个 Kubernetes 集群都使用单独的 Terraform 模块进行管理(一个 Terraform Module 即一个包含 .tf 脚本的目录)。

deploy/aliyun 实际上是将 deploy/modules 中的数个可复用的 Terraform 脚本组合在了一起。当管理多个集群时(下面的操作在 tidb-operator 项目根目录下进行):

  1. 首先针对每个集群创建一个目录,如:

    mkdir -p deploy/aliyun-staging
    
  2. 参考 deploy/aliyunmain.tf,编写自己的脚本,下面是一个简单的例子:

    provider "alicloud" {
        region     = ${REGION}
        access_key = ${ACCESS_KEY}
        secret_key = ${SECRET_KEY}
    }
    
    module "tidb-operator" {
        source     = "../modules/aliyun/tidb-operator"
    
        region          = ${REGION}
        access_key      = ${ACCESS_KEY}
        secret_key      = ${SECRET_KEY}
        cluster_name    = "example-cluster"
        key_file        = "ssh-key.pem"
        kubeconfig_file = "kubeconfig"
    }
    
    provider "helm" {
        alias    = "default"
        insecure = true
        install_tiller = false
        kubernetes {
            config_path = module.tidb-operator.kubeconfig_filename
        }
    }
    
    module "tidb-cluster" {
        source = "../modules/aliyun/tidb-cluster"
        providers = {
            helm = helm.default
        }
    
        cluster_name = "example-cluster"
        ack          = module.tidb-operator
    }
    
    module "bastion" {
        source = "../modules/aliyun/bastion"
    
        bastion_name             = "example-bastion"
        key_name                 = module.tidb-operator.key_name
        vpc_id                   = module.tidb-operator.vpc_id
        vswitch_id               = module.tidb-operator.vswitch_ids[0]
        enable_ssh_to_worker     = true
        worker_security_group_id = module.tidb-operator.security_group_id
    }
    

上面的脚本可以自由定制,比如,假如不需要堡垒机则可以移除 module "bastion" 相关声明。

你也可以直接拷贝 deploy/aliyun 目录,但要注意不能拷贝已经运行了 terraform apply 的目录,建议重新 clone 仓库再进行拷贝。

使用限制

目前,pod cidrservice cidr 和节点型号等配置在集群创建后均无法修改。