Polardb-x 弹性伸缩实验

本文涉及的产品
云原生数据库 PolarDB MySQL 版,通用型 2核4GB 50GB
云原生数据库 PolarDB PostgreSQL 版,标准版 2核4GB 50GB
简介: 本实验主要介绍如何对PolarDB-X进行手动收缩扩容,了解PolarDB-X 中各个节点的含义,以及如何对不同配置的PolarDB-x 进行压测。

Polardb-x 弹性伸缩实验

1. 创建资源

开始实验之前,您需要先创建实验相关资源。

  1. 在实验室页面,单击创建资源
  2. (可选)在实验室页面左侧导航栏中,单击云产品资源列表,可查看本次实验资源相关信息(例如IP地址、子用户信息等)。

说明:资源创建过程需要3~5分钟视资源不同开通时间有所差异,ACK等资源开通时间较长。完成实验资源的创建后,您可以在云产品资源列表查看已创建的资源信息,例如:子用户名称、子用户密码、AK ID、AK Secret、资源中的项目名称等。

实验环境一旦开始创建则进入计时阶段,建议学员先基本了解实验具体的步骤、目的,真正开始做实验时再进行创建。

资源创建成功,可在左侧的资源卡片中查看相关资源信息以及RAM子账号信息


2. 安装实验环境

本步骤将指导您如何安装Docker、kubectl、minikube和Helm3。

  1. 安装Docker。
  2. 执行如下命令,安装Docker。
curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun

b.执行如下命令,启动Docker。

systemctl start docker

2. 安装kubectl。

  1. 执行如下命令,下载kubectl文件。
curl -LO https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/$(curl -s https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl

b.执行如下命令,赋予可执行权限。

chmod +x ./kubectl

c.执行如下命令,移动到系统目录。

mv ./kubectl /usr/local/bin/kubectl

3. 安装minikube。

执行如下命令,下载并安装minikube。

curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64
sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube

4. 安装Helm3。

  1. 执行如下命令,下载Helm3。
wget https://labfileapp.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/helm-v3.9.0-linux-amd64.tar.gz

b.执行如下命令,解压Helm3。

tar -zxvf helm-v3.9.0-linux-amd64.tar.gz

c.执行如下命令,移动到系统目录。

mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm

5. 安装MySQL。

yum install mysql -y

6. 安装sysbench

  1. 安装epel源
rpm -ivh https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/epel-release-latest-8.noarch.rpm
  1. 安装sysbench
yum -y install sysbench


3. 使用PolarDB-X Operator安装PolarDB-X

新建内容使用PolarDB-X Operator安装PolarDB-X

本步骤将指导您如何创建一个简单的Kubernetes集群并部署PolarDB-X Operator ,使用Operator部署一个完整的PolarDB-X集群,详细文档请参考通过Kubernetes安装PolarDB-X

  1. 使用minikube创建Kubernetes集群。

minikube是由社区维护的用于快速创建Kubernetes测试集群的工具,适合测试和学习Kubernetes。使用minikube创建的Kubernetes集群可以运行在容器或是虚拟机中,本实验场景以CentOS 8.5上创建Kubernetes为例。

**说明:**如果您使用其他操作系统部署minikube,例如macOS或Windows,部分步骤可能略有不同。

  1. 执行如下命令,新建账号galaxykube,并将galaxykube加入docker组中。minikube要求使用非root账号进行部署,所以您需要新建一个账号。
useradd -ms /bin/bash galaxykube
usermod -aG docker galaxykube

b.执行如下命令,切换到账号galaxykube。

su galaxykube

c.执行如下命令,进入到home/galaxykube目录。

cd

d.执行如下命令,启动一个minikube。

**说明:**这里我们使用了阿里云的minikube镜像源以及USTC提供的docker镜像源来加速镜像的拉取。

minikube start --cpus 4 --memory 12288 --image-mirror-country cn --registry-mirror=https://docker.mirrors.sjtug.sjtu.edu.cn --kubernetes-version 1.23.3

返回结果如下,表示minikube已经正常运行,minikube将自动设置kubectl的配置文件。

e.执行如下命令,使用kubectl查看集群信息。

kubectl cluster-info

返回如下结果,您可以查看到集群相关信息。

2. 部署 PolarDB-X Operator。

  1. 执行如下命令,创建一个名为polardbx-operator-system的命名空间。
kubectl create namespace polardbx-operator-system

b.执行如下命令,安装PolarDB-X Operator。

helm repo add polardbx https://polardbx-charts.oss-cn-beijing.aliyuncs.com 
helm install --namespace polardbx-operator-system polardbx-operator polardbx/polardbx-operator

c.执行如下命令,查看PolarDB-X Operator组件的运行情况。

kubectl get pods --namespace polardbx-operator-system

返回结果如下,请您耐心等待2分钟,等待所有组件都进入Running状态,表示PolarDB-X Operator已经安装完成。

3. 部署 PolarDB-X 集群。

  1. 执行如下命令,创建polardb-x.yaml。
vim polardb-x.yaml

b.按i键进入编辑模式,将如下代码复制到文件中,然后按ECS退出编辑模式,输入:wq后按下Enter键保存并退出。

apiVersion: polardbx.aliyun.com/v1
kind: PolarDBXCluster
metadata:
  name: polardb-x
spec:
  topology:
    nodes:
      cdc:
        replicas: 1
        template:
          resources:
            limits:
              cpu: "1"
              memory: 1Gi
            requests:
              cpu: 100m
              memory: 500Mi
      cn:
        replicas: 1
        template:
          resources:
            limits:
              cpu: "2"
              memory: 4Gi
            requests:
              cpu: 100m
              memory: 1Gi
      dn:
        replicas: 1
        template:
          engine: galaxy
          hostNetwork: true
          resources:
            limits:
              cpu: "2"
              memory: 4Gi
            requests:
              cpu: 100m
              memory: 500Mi
      gms:
        template:
          engine: galaxy
          hostNetwork: true
          resources:
            limits:
              cpu: "1"
              memory: 1Gi
            requests:
              cpu: 100m
              memory: 500Mi
          serviceType: ClusterIP
  upgradeStrategy: RollingUpgrade

c.执行如下命令,创建PolarDB-X集群。

kubectl apply -f polardb-x.yaml

d.执行如下命令,查看PolarDB-X集群创建状态。

kubectl get polardbxCluster polardb-x -o wide -w

返回结果如下,请您耐心等待七分钟左右,当PHASE显示为Running时,表示PolarDB-X集群已经部署完成。

e. 按Ctrl+C键,退出查看PolarDB-X集群创建状态。

4. sysbench 压测前连接数据库准备

获取密码

kubectl get secret polardb-x -o jsonpath="{.data['polardbx_root']}" | base64 -d - | xargs echo "Password: "

将PolarDB-X集群的端口转发到本地的3306端口

kubectl port-forward svc/polardb-x 3306

点击右上角的+ 符号新建终端,输入以下命令,连接mysql

mysql -h127.0.0.1 -P3306 -upolardbx_root -p<PolarDB-X集群密码>

执行下列sql语句,查看当前的storage

show storage;

sql 语句创建一个测试数据库

create database sbtest;

5. sysbench 压测

sysbench 命令的必定设置的选项介绍:

–mysql-db

测试库名称

–mysql-host

数据库IP地址

–mysql-port

端口号 默认3306

–mysql-user

数据库用户名,一般是root

–mysql-password

数据库密码

sysbench的其他常规设置选项介绍

--table_size=N: 制定每个表的大小。

--tables=N:制定表的数量。

--threads=N:指定线程数,默认值为1。

--events=N:指定总的请求数,默认值为0,表示不限制请求数。

--time=N:指定压测时长,默认值为10s。

--thread-stack-size=SIZE:指定每个线程的堆栈大小,默认值为64KB。

--rate=N:限定事务速率(tps),默认值为0,表示不限制。

--report-interval=N:指定中间统计结果报告的间隔时间,默认值为0,表示关闭中间统计结果报告输出。

--report-checkpoints=[LIST,...]:用逗号分隔的一组列表值,这些值在执行sysbench压测时被依次读取,表示执行多少秒就打印一次统计报告(例如--report- checkpoints=10,20,30,表示当执行10s、20s、30s时分别打印一次统计报告。注意,该数值是指从执行sysbench开始到现在的时间),默认值为空,表示在--time选项指定的时间到期后才打印统计报告。

--debug[=on|off]:是否打印调试信息,默认值为off。

--help[=on|off]:是否打印帮助信息,默认值为off。

--version[=on|off]:是否打印版本信息,默认值为off。

  1. 准备数据

目前使用的sysbench测试数据是创建十五个表格,每个表格的大小是10000,并发数目是5,使用sysbench自带的oltp_read_only进行只读查询计算进行压测,整个压测时间是120秒。

sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=127.0.0.1 --mysql-user=polardbx_root --mysql-password=<PolarDB-X集群密码> --mysql-db=sbtest --table_size=10000 --tables=15 --events=0 --time=120  --threads=5 oltp_read_only prepare
  1. 压测以及结果分析
sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=127.0.0.1 --mysql-user=polardbx_root --mysql-password=<PolarDB-X集群密码> --mysql-db=sbtest --table_size=10000 --tables=15 --events=0 --time=120  --threads=5 oltp_read_only run

结果分析:

120s里面一共进行了204302个读取操作,进行了14593个事务,总共执行了233488个查询语句。事务执行的速度是96.11个每秒。 数据库的主要评判标准是: tps:96.11,每秒执行了96.11个事务;qps:1537.81,这个意思就是每秒可以执行1537.81个请求; lat(ms,95%):69.29,95%的请求的延迟都在60.29毫秒以下。其中tps和qps越大越好,lat越小越好。

e. 清除数据

sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=127.0.0.1 --mysql-user=polardbx_root --mysql-password=<PolarDB-X集群密码> --mysql-db=sbtest --table_size=10000 --tables=15 --events=0 --time=120  --threads=5 oltp_read_only cleanup


4. 体验PolarDB-X集群扩容

本步骤将指导您如何对PolarDB-X集群进行扩容。

  1. 执行如下命令,编辑polardb-x.yaml文件。
vim polardb-x.yaml
  1. 按i键进入编辑模式,在polardb-x.yaml 中CN代表计算节点,DN代表数据节点负责数据的存储和本地数据的部分计算。CN是计算节点,而CDC负责管理日志,GMS负责集群元数据的管理。根据分析,我们想要集群的计算能力提升,只需要将CN节点扩容即可,所以这里将CN的replicas参数改为2,进行计算节点的扩容操作
  2. 按ECS退出编辑模式,输入:wq后按下Enter键保存并退出。

c. 执行如下命令,将修改后的polardb-x.yaml文件应用到已经创建的PolarDB-X集群中。

kubectl apply -f polardb-x.yaml

2. 执行如下命令,观察集群的变化情况。

kubectl get polardbxCluster polardb-x -o wide -w

返回结果如下,您可以看到PolarDB-X集群扩容过程中各个节点的变化,可以看到CN计算节点从1变成了2。请您耐心等待两分钟左右,当PHASE显示为Running时,表示PolarDB-X集群已经扩容完成。

3. 按Ctrl+C键,退出查看PolarDB-X集群状态。

4. 执行如下命令,获取PolarDB-X集群登录密码。

kubectl get secret polardb-x -o jsonpath="{.data['polardbx_root']}" | base64 -d - | xargs echo "Password: "

返回结果如下,您可以查看到PolarDB-X集群登录密码。

5. 执行如下命令,将PolarDB-X集群的端口转发到本地的3306端口。

kubectl port-forward svc/polardb-x 3306

6. 在实验页面,单击右上角的图标,创建新的终端二窗口。

7. 执行如下命令,连接PolarDB-X集群。 说明: 您需要将<PolarDB-X集群登录密码>替换为实际获取到的PolarDB-X集群登录密码。 如果您遇到ERROR 3933 (HY000): [1469bb175b401000][172.17.0.6:3306][polardbx]ERR-CODE: [PXC-9001][ERR_GMS_GENERIC] Failed to create physical db, dbName=[sysbench_test], instId=[polardb-x].报错,请您耐心等待一分钟后,再次执行SQL语句。

mysql -h127.0.0.1 -P3306 -upolardbx_root -p<PolarDB-X集群登录密码>

8. 执行如下SQL语句,检查扩容后的状态。

show storage;

返回结果如下,您可查看到PolarDB-X集群扩容后的状态。

9. sysbench 压测

  1. 准备数据

目前使用的sysbench测试数据是创建十五个表格,每个表格的大小是10000,并发数目是5,使用sysbench自带的oltp_read_only进行只读查询计算进行压测,整个压测时间是120秒,和扩容前是一样的。

sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=127.0.0.1 --mysql-user=polardbx_root --mysql-password=<PolarDB-X集群密码> --mysql-db=sbtest --table_size=10000 --tables=15 --events=0 --time=120  --threads=5 oltp_read_only prepare

b. 压测以及结果分析

sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=127.0.0.1 --mysql-user=polardbx_root --mysql-password=<PolarDB-X集群密码> --mysql-db=sbtest --table_size=10000 --tables=15 --events=0 --time=120  --threads=5 oltp_read_only run

结果分析:

120s里面一共进行了263130个读取操作,进行了187795个事务,总共执行了300720个查询语句。事务执行的速度是156个每秒。 数据库的主要评判标准是: tps:156.6,每秒执行了156.6个事务;qps:2505.54,这个意思就是每秒可以执行2505.54个请求; lat(ms,95%):65.65,95%的请求的延迟都在65.65毫秒以下。对比扩容前的tps为96.11,qps为1537.81,lat为69.29。 其中tps和qps越大越好,lat越小越好。可以看出扩容后的压测数据是明显好于扩容前的。

c. 清除数据

sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=127.0.0.1 --mysql-user=polardbx_root --mysql-password=kcpkmpn4 --mysql-db=sbtest --table_size=10000 --tables=15 --events=0 --time=120  --threads=5 oltp_read_only cleanup


5. 体验PolarDB-X集群缩容

本步骤将指导您如何对PolarDB-X集群进行缩容。

  1. 切换至终端一,按Ctrl+C键,停止PolarDB-X集群端口转发。
  2. 执行如下命令,编辑polardb-x.yaml文件。
vim polardb-x.yaml

按i键进入编辑模式,将CN的replicas参数改为1,进行缩容操作。

3. 按ECS退出编辑模式,输入:wq后按下Enter键保存并退出。

4. 执行如下命令,将修改后的polardb-x.yaml文件应用到已经创建的PolarDB-X集群中。

kubectl apply -f polardb-x.yaml

5. 执行如下命令,观察集群的变化情况。

kubectl get polardbxCluster polardb-x -o wide -w

返回结果如下,您可以看到PolarDB-X集群缩容过程中各个节点的变化。请您耐心等待两分钟左右,当PHASE显示为Running时,表示PolarDB-X集群已经缩容完成。

6. 按Ctrl+C键,退出查看PolarDB-X集群状态。

7. 执行如下命令,将PolarDB-X集群的端口转发到本地的3306端口。

kubectl port-forward svc/polardb-x 3306

8. 切换至终端二,执行如下SQL语句,检查缩容后的状态。

show storage;

返回结果如下,您可查看到PolarDB-X集群缩容后的状态。

缩容后的状态和扩容前是一致的,所以这里就不再进行压测了。

实验链接:https://developer.aliyun.com/adc/scenario/8a6e43ddfb68494dbcfc51fcdc146a09

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