Ενορχήστρωση Συστημάτων Αποθήκευσης Δεδομένων με χρήση Χειριστών στο περιβάλλον Kubernetes: Μελέτη Περίπτωσης βασισμένη στην Cassandra

Abstract

Η διαχείριση εφαρμογών αποθήκευσης δεδομένων ήταν ανέκαθεν ένα δύσκολο και ακριβό πρόβλημα. Οι εφαρμογές αποθήκευσης δεδομένων και συγκεκριμένα οι κατανεμημένες βάσεις δεδομένων, απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή στη διαχείρισή τους, καθώς περιέχουν πολίτιμα δεδομένα και λάθος χειρισμοί μπορούν να αποτελέσουν αιτία απώλειάς τους. Δεν είναι τυχαίο ότι έχουν αναπτυχθεί πολλά επιχειρηματικά μοντέλα γύρω από την παροχή υπηρεσιών αποθήκευσης δεδομένων χωρίς την ανάγκη διαχείρισης του συστήματος, το λεγόμενο Software as a Service (SaaS).

Στο πλαίσιο αυτό, η Apache Cassandra είναι μία κατανεμημένη βάση δεδομένων, η οποία χρησιμοποιείται με επιτυχία, εδώ και πολλά χρόνια, σε production περιβάλλοντα (πχ Netflix). Η διαχείρισή της όμως, παραμένει δύσκολη και απαιτεί προσεκτικές κινήσεις και καλή γνώση του διαχειριστή. Έχουν υπάρξει προσπάθειες αυτοματοποίησης της διαχείρισης της Cassandra, αλλά μέχρι τώρα είναι είτε κλειστό εμπορικό λογισμικό, είτε δουλεύουν μόνο σε συγκεκριμένους Cloud Providers.

Από την άλλη, ο Kubernetes είναι μία πλατφόρμα διαχείρισης εργασιών σε Containers, που τρέχει σε οποιοδήποτε περιβάλλον (Cloud, On-Prem) και προσφέρει αρκετή έτοιμη λειτουργικότητα για διαχείριση εφαρμογών αποθήκευσης δεδομένων.

Θέλουμε λοιπόν να φτιάξουμε ένα λογισμικό διαχείρισης της Apache Cassandra, το οποίο θα είναι ανοιχτού κώδικα και θα μπορεί να λειτουργήσει σε οποιοδήποτε περιβάλλον. Για τον λόγο αυτό, θα προσπαθήσουμε να αναπτύξουμε το λογισμικό διαχείρισης της Cassandra πάνω στην πλατφόρμα Kubernetes. Θα αξιολογήσουμε τις έτοιμες λύσεις που προσφέρει ο Kubernetes για τη διαχείριση λογισμικού αποθήκευσης δεδομένων, θα δούμε γιατί δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν όπως είναι για την Cassandra και θα τις επεκτείνουμε ώστε να τρέξουμε μια λειτουργική Cassandra με πλήρως αυτοματοποιημένη διαχείριση.