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ByConity 如何在Kubernetes上无感扩缩容

2023-06-02 16:05:42作者：来源：IT运维网

摘要引言ByConity是一个由字节跳动开源的云原生数据仓库引擎，采用存储计算分离的架构，实现了读写分离和弹性扩缩容。这款引擎支持多个关 ...

引言

ByConity是一个由字节跳动开源的云原生数据仓库引擎，采用存储计算分离的架构，实现了读写分离和弹性扩缩容。这款引擎支持多个关键功能特性，如资源隔离、无感扩缩容、高性能和数据的强一致性等。该架构确保读写操作不会相互影响，同时使计算资源和存储资源解耦，两者可以按需独立扩缩容，实现资源高效利用。ByConity适用于多租户环境，支持多租户资源隔离功能，保证不同租户之间不会互相影响。另外，ByConity采用主流的OLAP引擎优化技术，如列存储、向量化执行、MPP执行和查询优化等，为用户提供优异的读写性能。

ByConity存储计算分离架构

为了让大家更好的理解需要部署的组件，这里简单介绍下ByConity的架构。想更深入了解请参考另一篇文章《谈谈ByConity存储计算分离架构和优势》（https://mp.weixin.qq.com/s/FNaC3RTr7BxBZbditTJxRw）。ByConity的存储计算分离架构主要分为三层：共享服务层、计算层和云存储层。共享服务层是所有查询的入口，主要组件是Cloud Service和Metadata Storage，它会对查询进行解析和优化，并负责一些服务、组件和事务的管理和元数据的管理。计算层是计算资源组，主要组件是Virtual Warehouse（VW），包括Read VW和Writer VW。云存储层是分布式统一存储系统，ByConity所有的数据都存储在这一层，在计算层进行查询时，会从云存储层中读取数据，具体实现可以采用各种云存储服务，如HDFS、S3等。此外，ByConity还包括TSO、Daemon Manager、Resource Manager、后台任务和服务发现等共享服务组件，为整个系统提供稳定的支持和管理。

图1 ByConity三层技术架构

ByConity如何在Kubernetes上部署和操作

Kubernetes是一个开源的容器编排平台，可以自动管理和部署容器化应用程序，并提供高可用性和弹性的部署模式。将ByConity部署在Kubernetes上，可以享受Kubernetes提供的可伸缩性、高可用性、负载均衡、容错性等，同时简化管理和部署的过程。下面将给大家详细介绍下，如何在Kubernetes上部署ByConity。

硬件配置：

用户需要部署和购买自己的Kubernetes集群，且要求在不影响测试性能前提下的最低硬件配置如下表：

同时，我们也给出一个生产环境下建议的硬件配置，供大家参考：

工具安装：

本地安装Kubernetes命令行工具kubectl，用于管理Kubernetes集群

本地安装用于管理Kubernetes应用程序的包管理工具helm

本地安装byconity-deploy代码：

配置存储

为了获得最佳的 TCO（https://en.wikipedia.org/wiki/Total_cost_of_ownership）和性能，本地存储最好与 ByConity Server 和 Worker 一起使用。

ByConity Server 和 Worker 的存储仅用于磁盘缓存，可以随时删除它们。

您可以使用 OpenEBS local PV （https://openebs.io/docs/concepts/localpv）等存储.

配置helm

可以从安装的byconity-deploy的目录复制./chart/byconity/values.yml文件，并进行修改适配，需要修改的地方如下：

storageClassName

timezone

replicas for server/worker

hdfs storage request

部署ByConity集群

等待Pod启动：

完成部署，启动client：

测试ByConity集群

执行一些SQL语句测试：

手动更新ByConity集群

这里举例说明如何增加新的计算组（Virtual Warehouse），假如用户希望增加两个计算组，5个副本用户读取（my-new-vw-default ）2个副本用户写入（my-new-vw-write ）。

更新用户的values.yaml文件

使用新的value.yml文件，执行helm upgrade

在Byconity中运行执行DDL语句 CREATE WAREHOUSE 创建新的计算组

测试新的计算组

在Kubernetes上无感扩缩容

无感扩缩容是指在系统运行过程中，通过动态调整计算和存储资源的分配，以满足业务需求，同时不影响系统的正常运行和服务质量的一种扩容方式。无感扩缩容的目的是为了提高系统的可用性和可靠性，同时降低系统维护和运营的成本。下面介绍下如何利用Kubernetes对ByConity集群进行无感扩缩容：

1.部署ByConity集群：利用上面步骤在用户的Kubernetes集群上部署ByConity

2.设定负载阈值：用户需要设定负载阈值，即当ByConity集群负载达到一定程度时需要进行扩容操作。可以通过Kubernetes Horizontal Pod Autoscaler（HPA）对象进行设定，设置CPU使用率或内存使用率等指标作为负载阈值。例如，可以设置当ByConity集群的CPU使用率达到80%时，自动进行扩容操作。

3.自动触发扩容：当ByConity集群负载达到设定的负载阈值时，Kubernetes HPA会自动触发扩容操作，增加ByConity节点数量以满足业务需求。例如，当ByConity集群的CPU使用率达到80%时，Kubernetes HPA会自动增加节点数量，保证ByConity集群的性能和可用性。Kubernetes会根据预设的规则和算法，自动增加或减少节点数量，并调整负载均衡策略，以保证系统的高性能和高可用性。

4.动态调整资源：Kubernetes会根据实际负载情况，动态调整计算和存储资源的分配，以保证系统的高性能和高可用性。Kubernetes会自动将负载均衡地分配到不同的ByConity节点上，同时保证数据的一致性和可靠性。

5.实时监控和报警：可以通过Prometheus等监控工具，实时监控ByConity集群负载和资源使用情况，当出现异常情况时会自动触发报警机制，通知管理员进行处理。

总结

总之，将ByConity部署在Kubernetes上，可以享受Kubernetes提供的可伸缩性、高可用性、负载均衡、容错性等，同时简化管理和部署的过程，同时ByConity可以利用Kubernetes进行无感扩缩容对用户带来的价值包括：

提高系统的可用性和可靠性：无感扩缩容可以根据实际负载情况动态调整计算和存储资源的分配，保证系统始终能够满足业务需求，避免因系统资源不足而导致的系统宕机或服务中断。

提高系统的灵活性和可扩展性：无感扩缩容可以根据业务需求动态地增加或减少计算或存储资源，不需要进行系统停机或重启，从而提高了系统的灵活性和可扩展性。

降低系统维护和运营成本：无感扩缩容可以自动调整系统资源，减少了系统管理员和运营人员的工作量，降低了系统维护和运营的成本。

同时ByConity也提供多种其他部署方式，欢迎社区开发者使用，并给我们提issue：

单机版本方式：https://github.com/ByConity/byconity-docker

物理机部署模式：https://github.com/ByConity/ByConity/tree/master/packages

源代码编译方式： https://github.com/ByConity/ByConity#build-byconity

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