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前言

大家好，今天我們?yōu)榇蠹彝扑]一套基于 Ansible 開(kāi)發(fā)的，自動(dòng)化部署及擴(kuò)容 openGauss 的腳本工具：Ansible for openGauss（以下簡(jiǎn)稱(chēng) AFO）。

通過(guò)AFO，我們只需簡(jiǎn)單修改一些配置文件，即可快速部署多種架構(gòu)模式的 openGauss，以及對(duì)已有架構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)化擴(kuò)容。

解決部署痛點(diǎn)

如果你有按照官方文檔部署一套 openGauss 的經(jīng)歷，你會(huì)發(fā)現(xiàn)不論是單點(diǎn)還是集群，均需做不少的前期工作。例如要根據(jù) CPU 和操作系統(tǒng)，下載對(duì)應(yīng)版本的安裝包。又需要根據(jù)不同的 Linux 操作系統(tǒng)，做一些額外配置。手工部署在這里不僅低效，而且容易有錯(cuò)漏。如果是多節(jié)點(diǎn)的部署，手工部署的弱勢(shì)會(huì)被進(jìn)一步放大。

我開(kāi)發(fā)這套 Ansible 腳本的目標(biāo)，就是盡可能地覆蓋部署前、部署中和部署后的場(chǎng)景，并且把手工部署過(guò)程中遇到的一些坑，也通過(guò)自動(dòng)化來(lái)解決掉。降低 openGauss 的部署門(mén)檻，推動(dòng) openGauss 的普及。

例如在 openEuler 20.03 系統(tǒng)里部署 openGauss 5.0，你會(huì)遇到 readline-devel 這個(gè)依賴(lài)包的版本是 8，而 openGauss 5.0 需要的是 libreadline.so.7，導(dǎo)致安裝過(guò)程失敗。我查找到解決方法后，加入到部署流程中，自動(dòng)幫大家把這個(gè)坑給填了。

在給未部署 CM 的架構(gòu)做擴(kuò)容時(shí)，需要在主備之間做一次 switchover 后才能安裝 CM。這些我們也加入到自動(dòng)化流程中，免除了大家遇到這些問(wèn)題還要花時(shí)間查找解決方法的麻煩。

部署過(guò)程中，有需要在 root 和 omm 賬號(hào)之間多次切換的操作，Ansible 里用 become_user 就可以輕松自動(dòng)切換。這些都是手工部署過(guò)程中的痛點(diǎn)。

已實(shí)現(xiàn)的功能

總結(jié)下來(lái)，目前我們這個(gè)工具能實(shí)現(xiàn)以下功能：

提供一個(gè)專(zhuān)屬的 ansible-docker 子項(xiàng)目，只要控制機(jī)可運(yùn)行 docker，即可運(yùn)行一個(gè) Ansible 容器，適配 AFO 的執(zhí)行。對(duì)于不熟悉 Ansible 的同學(xué)非常友好。

自動(dòng)適配 CPU 架構(gòu)（條件受限，目前僅測(cè)試了 X86 架構(gòu)）和操作系統(tǒng)（已支持 CentOS 和 openEuler 20.03），自動(dòng)下載對(duì)應(yīng)的 openGauss 安裝包，自動(dòng)對(duì)操作系統(tǒng)做適配修改。

實(shí)現(xiàn)從單節(jié)點(diǎn)到多節(jié)點(diǎn)的多種架構(gòu)模式的一次性部署。

使用本工具部署的單點(diǎn)或集群，還能通過(guò)添加服務(wù)器，再次運(yùn)行腳本，實(shí)現(xiàn)平滑擴(kuò)容。實(shí)測(cè)可直接從單主擴(kuò)容到 1 主 2 備 2 級(jí)聯(lián)。

允許用戶(hù)自定義一些變量，例如指定部署目錄，指定 openGauss 版本（5.0 或以上），指定 sysctl 的參數(shù)配置。

免除手工部署中的問(wèn)答環(huán)節(jié)，自動(dòng)生成相關(guān)密碼，自動(dòng)填寫(xiě)。最后生成部署報(bào)告。

效率是如何提升的？

以配置網(wǎng)卡 MTU 為例，3 臺(tái)服務(wù)器的執(zhí)行時(shí)間如下：

Ansible 在 0.517 秒的時(shí)間內(nèi)，完成了 3 臺(tái)服務(wù)器的網(wǎng)卡 MTU 修改。因?yàn)椋�它是并行操作的�?/p>

以生成 cluster_config.xml 為例

3 臺(tái)服務(wù)器的節(jié)點(diǎn)，手工寫(xiě) cluster_config.xml，需要花費(fèi)多少時(shí)間，各位可以自己計(jì)時(shí)看看。

而我們利用 Ansible 的模板功能，可以在 1 秒內(nèi)生成該文件，編排非常清晰，一目了然。

我們甚至考慮到了在機(jī)房里使用小尺寸顯示器查看 cluster_config.xml 的場(chǎng)景，對(duì) xml 做了換行處理，避免出現(xiàn)單行過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。

自動(dòng)化思路

AFO 主要的工作流如下：

對(duì)部署環(huán)境的信息進(jìn)行采集。

將用戶(hù)自定義的變量和腳本默認(rèn)變量合并，優(yōu)先使用自定義變量。

檢查是否已部署 openGauss，如無(wú)，進(jìn)入初次部署流程。

如果已部署 openGauss，則檢查用戶(hù)是否有添加新節(jié)點(diǎn)，進(jìn)入節(jié)點(diǎn)擴(kuò)容流程。

節(jié)點(diǎn)擴(kuò)容流程里又分 2 步，先擴(kuò)容備機(jī)節(jié)點(diǎn)，再擴(kuò)容級(jí)聯(lián)節(jié)點(diǎn)。因?yàn)榧?jí)聯(lián)節(jié)點(diǎn)只連接備機(jī)。

如果集群節(jié)點(diǎn)數(shù)量為 3 或以上，且未部署 CM，則進(jìn)入 CM 部署流程。

最后，檢查確認(rèn)集群已正常運(yùn)行，生成部署報(bào)告。

結(jié)果展示

以 3 臺(tái) VirtualBox 虛擬機(jī)為例，統(tǒng)一 8U+16GB 配置，都在 1 塊物理 SATA 盤(pán)上讀寫(xiě)。

另外，虛擬機(jī)都已經(jīng)提前安裝好相關(guān)依賴(lài)包，openGauss 安裝包也已經(jīng)下載到本地。排除網(wǎng)絡(luò)下載速度的不確定因素。

單節(jié)點(diǎn)，4 分 40 秒（下圖右下角）完成部署。

1 主 1 備，7 分 48 秒（下圖右下角）完成部署。

從單點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，擴(kuò)容為 1 主 1 備 1 級(jí)聯(lián)，耗時(shí) 23 分（下圖右下角）完成部署。

擴(kuò)容模式需要額外的流程，因此耗時(shí)比直接部署 3 節(jié)點(diǎn)的要多。

最后生成部署報(bào)告

項(xiàng)目代碼

這套工具已經(jīng)收錄在 openGauss 社區(qū)的官方代碼庫(kù)，歡迎大家前往下載試用，并向我們多多提出寶貴意見(jiàn)。

代碼地址：https://gitee.com/opengauss/ansible-for-opengauss

參與貢獻(xiàn)

歡迎對(duì) Ansible 熟悉的同學(xué)，加入我們，改進(jìn)完善我們的項(xiàng)目。

更歡迎大家提交 issue，提出寶貴的意見(jiàn)和建議。

也歡迎可以提供測(cè)試資源的同學(xué)，與我聯(lián)系。目前我們需要 ARM 平臺(tái)的測(cè)試環(huán)境。

TODO

增加 openGauss 相關(guān)生態(tài)軟件的自動(dòng)化部署，例如圖形化管理，監(jiān)控管理。

增加 ARM 平臺(tái)的適配。

增加數(shù)據(jù)庫(kù)定時(shí)備份的配置流程。

增加對(duì) 1 主 1 備架構(gòu)的主備自動(dòng)切換配置。

有限度地提供 gs_guc 自動(dòng)化配置，方便運(yùn)維人員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)做修改更新。

更多的想法，由你們來(lái)補(bǔ)充。