ShardingSphere 云上实践：开箱即用的 ShardingSphere-Proxy 集群

本次 Apache ShardingSphere 5.1.2 版本更新为大家带来了三大全新功能，其中之一即为使用 ShardingSphere-Proxy chart 在云环境中快速部署一套 ShardingSphere-Proxy 集群，本篇将带大家详细了解该项功能。

一、背景和痛点

在云原生的环境下，一个应用可以在多个不同环境中进行批量的部署，使用原始的 yaml 进行重用，部署到新环境中也是困难重重。

可以看到，在进行 Kubernetes 软件部署时，我们面临下述问题：

如何管理，编辑和更新这些分散的 Kubernetes 应用配置文件？
如何把一套的相关配置文件作为一个应用进行管理？
如何分发和复用 Kubernetes 的应用配置？

在迁移 Apache ShardingSphere-Proxy 从 Docker 或者虚拟机到 Kubernetes 环境下，也存在上述这些问题。

由于 Apache ShardingSphere-Proxy 的灵活性特点，在一个集群中可能需要多个 Apache ShardingSphere-Proxy 副本。传统部署方式下，需要针对每一个副本进行单独的部署文件配置。没有版本化管理的部署方式，在升级过程中，也面临着不能快速回滚，影响应用稳定性的风险。

在现在的企业中，集群也不只是只有一个，在多集群中进行复用配置，并且保证生产和测试集群的配置保持一致，保证测试的正确性，也是没有版本化管理的传统部署方式面临的另一大难题之一。

二、设计目标

由于 Apache ShardingSphere-Proxy 首次官方正式支持在云上进行标准化部署，对于部署方式的考虑就变得尤为重要。需要考虑到用户的易用性，复用的便捷性，对后续版本的兼容性，在调研了 Kubernetes 现有的几种部署方式后，我们最终选择了使用 Helm 对 Apache ShardingSphere-Proxy 制作一个 chart 提供给用户，使其能够对 Apache ShardingSphere-Proxy 部署进行管理，使其能够版本化，可复用。

三、设计内容

Helm 管理名为 chart 的 Kubernetes 包的工具，Helm 可以做以下的事情：

从头开始创建新的 chart
将 chart 打包成归档（tgz）文件
与存储 chart 的仓库进行交互
在现有的 Kubernetes 集群中安装和卸载 chart
管理与 Helm 一起安装的 chart 的发布周期

使用 Helm 去构建 Apache ShardingSphere-Proxy 云上部署 chart，将大大简化用户在 Kubernetes 环境下部署的复杂度，并且可以使 Apache ShardingSphere-Proxy 在多个环境之间进行快速复制。

由于现阶段，Apache ShardingSphere-Proxy 的部署依赖注册中心，在 Apache ShardingSphere-Proxy chart 中也同时对 ZooKeeper 集群的部署进行支持，这样给用户提供了一个一站式、开箱即用的体验。只需要执行一条命令，即可在 Kubernetes 中部署一个带有治理节点的 Apache ShardingSphere-Proxy 集群，并且可以依托于 Kubernetes 的功能，对治理节点数据进行持久化。

四、实战指南

在 5.1.2 文档中提供了 quick start 使用默认的配置文件进行 Apache ShardingSphere-Proxy 集群部署，下面我们将使用源码进行安装，详细地对其中的配置进行说明并实战在 Kubernetes 集群中部署一个 Apache ShardingSphere-Proxy 集群。

环境准备

在部署之前，我们需要准备环境。Apache ShardingSphere-Proxy charts 需要以下环境：

Kubernetes 集群 1.18+
kubectl 1.18+
Helm 3.8.0+

以上需要在实战之前进行安装配置。

charts 源码准备

在仓库中下载 Apache ShardingSphere-Proxy charts：

 helm repo add shardingsphere https://shardingsphere.apache.org/charts

 helm pull shardingsphere/apache-shardingsphere-proxy

 tar -zxvf apache-shardingsphere-proxy-1.1.0-chart.tgz

 cd apache-shardingsphere-proxy

Apache ShardingSphere-Proxy charts 配置

配置 values.yaml 文件

将：

governance:

   ...

   zookeeper:

     replicaCount: 1

   ...

 compute:

   ...

   serverConfig: ""

改为：

governance:

   ...

   zookeeper:

     replicaCount: 3

   ...

 compute:

   ...

   serverConfig:

     authority:

       privilege:

         type: ALL_PRIVILEGES_PERMITTED

       users:

       - password: root

         user: root@%

     mode:

       overwrite: true

       repository:

         props:

           maxRetries: 3

           namespace: governance_ds

           operationTimeoutMilliseconds: 5000

           retryIntervalMilliseconds: 500

           server-lists: "{{ printf \"%s-zookeeper.%s:2181\" .Release.Name .Release.Namespace }}"

           timeToLiveSeconds: 600

         type: ZooKeeper

       type: Cluster

️：保持缩进

剩余配置请查看文档配置一项

安装 Apache ShardingSphere-Proxy & ZooKeeper 集群

现在的文件夹层级为：

helm

 ├── apache-shardingsphere-proxy

 ...

 |   |

 │   └── values.yaml

 └── apache-shardingsphere-proxy-1.1.0-chart.tgz

回到 helm 文件夹，进行安装 Apache ShardingSphere-Proxy & ZooKeeper 集群。

helm install shardingsphere-proxy apache-shardingsphere-proxy

在集群的 default 命名空间下，部署了 ZooKeeper & Apache ShardingSphere-Proxy 集群：

简单功能测试

使用 kubectl forward 进行本地调试：

kubectl port-forward service/shardingsphere-proxy-apache-shardingsphere-proxy 3307:3307

创建后端数据库 Database：

使用 MySQL client 进行连接并使用 DistSQL 添加数据源：

mysql -h 127.0.0.1 -P 3307 -uroot -proot

创建规则

写入数据，查询结果

升级

使用 Helm 可以快速对 Apache ShardingSphere-Proxy 进行升级。

helm upgrade shardingsphere-proxy apache-shardingsphere-proxy

回滚

如果升级过程中出错，可以使用 helm rollback 命令对已经升级的 release 进行快速回滚。

helm rollback shardingsphere-proxy

清理

在体验完成后，可以使用 helm uninstall 命令对 release 快速进行清理：

helm uninstall shardingsphere-proxy

Helm 安装的资源将被全部删除。

五、结语

使用 Apache ShardingSphere-Proxy charts 可以在 Kubernetes 集群中快速部署一套 Apache ShardingSphere-Proxy 集群进行使用，简化了运维人员在迁移 Apache ShardingSphere-Proxy 至 Kubernetes 环境下复杂的配置 yaml 的过程。加上了版本化管理后，可以轻松的对 Apache ShardingSphere-Proxy 集群进行部署、升级、回归和清理。未来我们还会对 Apache ShardingSphere-Proxy chart 进行继续迭代和完善，欢迎大家持续关注。

欢迎点击链接，了解更多内容：

Apache ShardingSphere 官网：https://shardingsphere.apache.org/

Apache ShardingSphere GitHub 地址：https://github.com/apache/shardingsphere

SphereEx 官网：https://www.sphere-ex.com

欢迎添加社区经理微信（ss_assistant_1）加入交流群，与众多 ShardingSphere 爱好者一同交流。