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实践分享｜数据库容器化的那些事儿

百家作者：QingCloud 2022-06-30 22:38:53

毫无疑问，随着以 Kubernetes 为代表的云原生技术得到广泛应用和普及，云原生数据量和重要性不断提高，使得企业对云原生数据库服务的需求日渐增长。

近期由青云发起的《数据库容器化应用与趋势调研》结果显示，75% 的用户看好数据库容器化发展前景，认为云原生时代需要数据库的变革；50% 的用户表示在技术可行性方面，数据库能够运行在 Kubernetes 之上。

而如何在 Kubernetes 上部署数据库？具体需要解决哪些挑战？数据库容器化蕴藏着哪些价值？在不久前结束的青云云原生技术沙龙上，青云数据库产品经理王文瑾带来了《数据库容器化实践之路》的主题演讲，分享了企业探索和落地数据库容器化的实践经验。

精彩内容，一睹为快——

数据库演进道路

追溯数据库演进道路，不难发现，数据库是一个很“古老”的行业。

上世纪 60 年代，伴随着计算机技术的成熟，传统的文件系统难以应对数据增长挑战，也难以满足多用户数据共享和检索需求，数据库应运而生。演进至今，数据库主要有三种部署方式，每种方式也有不同的特征：

物理机：企业要完成数据库部署，首先要对服务器、内存、网络等硬性成本展开评估，其次要解决系统安装、环境配置、调试、调参等难题，上线后要确保成千上万个实例的运维工作稳定可靠，整个过程复杂、成本高，运维效率低。

云服务：在云计算推动下，数据库上云成为趋势，市场上各家云厂商纷纷推出云数据库服务。以青云为例，目前已拥有关系型数据库 MySQL、PostgreSQL，文档数据库 MongoDB，键值数据库 Redis，以及数据仓库 ClickHouse 等。用户只需要通过控制台选择自己所需的数据库类型，一键点击即可完成安装部署，并提供全生命周期的运维管控。

云原生：进入云原生时代，数据库容器化趋势显现，云厂商基于 Docker 和 Kubernetes 的容器化标准方式，即可为企业交付数据库服务，整个过程标准化，更高效简便，且对底层云平台无任何要求。

数据库容器化价值

那么，数据库容器化将为企业带来哪些价值呢？

王文瑾介绍，数据库通过容器化之后，能够和 IaaS 层解耦，实现可插拔，具备跨各类云平台部署能力，不被底层云厂商绑定，企业最终只需专注数据库 PaaS 层的建设，无需负责 IaaS 层运维等工作，大大解放生产力。

与此同时，IaaS 层可以独立演进升级，为 PaaS 层提供更加稳定、弹性、灵活的能力支持，而不会影响到 PaaS 层的架构。通过 KubeSphere 提供的统一管控界面，还能大幅降低企业运维压力和成本。

相较于传统数据库：

容器化数据库支持一键部署安装，无需 SA 和 DBA 手动安装，并针对异构数据库提供统一的管控界面，摆脱单独监控，降低运维成本。

如需扩容，容器化数据库能够对平台上所有数据库资源按需弹性扩容，不必开展数据整合、迁移等工作，且可以根据业务波动自动调整资源，提高资源利用率。容器化数据库对跨平台备份容灾的支持，也让企业无需过度依赖第三方备份容灾服务。

相较于云数据库：

两者最大的差别在于交付平台不同，但容器化数据库是基于原生 Kubernetes 开发，不会被底层云平台绑定，使用场景更加广泛。

数据库容器化挑战

虽然数据库容器化趋势显现，但具体到落地，企业仍面临众多挑战，包括 Kubernetes 技术成熟度，基于 Kubernetes 运行数据库的稳定性、性能和可用性，Kubernetes 处理有状态服务能力，管理平台建设等。

对此，王文瑾解释：“Kubernetes 已经成为云原生领域的事实标准，其成熟度毋庸置疑。而数据库底层平台从物理机迁移到云平台，再到容器平台，稳定性是一个非常关键的指标，可用性同样重要。”

基于 Kubernetes 运行数据库的性能如何？经过事务、查询、延迟等性能测试，Kubernetes 和物理机运行数据库表现相差不大。

《Kubernetes 2021 调查报告》也显示，75% 被访企业已经在生产环境中使用 Kubernetes 运行有状态服务，数据库位列第一。至于管理平台建设，主要考虑到企业大规模生产，数据库体量庞大，靠手动运维管理，其难度和成本之大可想而知，统一的管控尤为必要。

数据库容器化策略

落地数据库容器化，王文瑾给出了指导策略，核心是利用 Kubernetes 将 IaaS 层资源抽象化，并为数据库 PaaS 层提供统一的管控界面。整体架构，可分为三层：

IaaS 层：即基础资源层，包括计算、存储、网络等相关底层能力，可以是物理机、虚拟机或跨厂商的云平台。

容器平台层：支持 Kubernetes 的原生版和发行版，可屏蔽掉底层，为上层提供统一的抽象，并通过 Node、Pod、PVC 等为数据库管控平台提供服务。

数据库 PaaS 层：涵盖 MySQL、PostgreSQL、ClickHouse、Redis 等一系列企业常用的数据库产品，提供统一的管控平台，实现对数据库全生命周期的运维管理。

目前，青云 QKCP 企业级容器平台已内置 MySQL、PostgreSQL、ClickHouse 三款生产级数据库，可为企业提供金融级数据库服务，满足企业数据存储、共享、检索等各种业务场景需求。

同时，这三款数据库均提供可视化集群管理功能，支持在线水平扩展、参数优化、账号管理，以及监控告警、自动备份等，提供运维效率，保障数据安全和业务连续性。未来还将加入 MongoDB 和 Redis 的容器化数据库。

部署安装也十分简单，用户只需要在 KubeSphere 应用商店选择数据库的硬件配置与版本，一键创建数据库集群。

王文瑾表示：

“

云原生正在吞噬 IT 各个领域，数据库和容器的结合，现阶段还只是初期阶段，随着二者的深度融合，后续将在推进企业降本增效、改进生产流程等方面释放更大价值。

”

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