Het implementeren van een Azure SQL Edge-container in Kubernetes

  • Artikel

Belangrijk

Azure SQL Edge biedt geen ondersteuning meer voor het ARM64-platform.

Azure SQL Edge kan op een Kubernetes-cluster worden geïmplementeerd als een IoT Edge-module via Azure IoT Edge die wordt uitgevoerd op Kubernetes of als een zelfstandige containerpod. Voor de rest van dit artikel richten we ons op de zelfstandige containerimplementatie op een Kubernetes-cluster. Zie Azure IoT Edge op Kubernetes (preview) voor informatie over het implementeren van Azure IoT Edge op Kubernetes.

In deze zelfstudie ziet u hoe u een maximaal beschikbare Azure SQL Edge-exemplaar configureert in een container op een Kubernetes-cluster.

  • Een SA-wachtwoord maken
  • Opslag maken
  • De implementatie maken
  • Verbinding maken met SQL Server Management Studio (SSMS)
  • Fout en herstel verifiëren

Kubernetes 1.6 en hoger biedt ondersteuning voor opslagklassen, permanente volumeclaimsen het soort Azure-schijfvolume. U kunt uw Azure SQL Edge-instanties systeemeigen maken en beheren in Kubernetes. In het voorbeeld in dit artikel ziet u hoe u een implementatie maakt om een configuratie met hoge beschikbaarheid te maken, vergelijkbaar met een clusterexemplaar van een gedeelde schijf. In deze configuratie speelt Kubernetes de rol van de cluster-orchestrator. Wanneer er een fout optreedt in een Azure SQL Edge-instantie in een container, bootstrapt de orchestrator een andere instantie van de container die wordt gekoppeld aan dezelfde permanente opslag.

Diagram van Azure SQL Edge in een Kubernetes-cluster.

In het voorgaande diagram is azure-sql-edge een container in een pod. Kubernetes organiseert de resources in het cluster. Een replicaset ervoor zorgt dat de pod automatisch wordt hersteld na een storing in een knooppunt. Toepassingen maken verbinding met de service. In dit geval vertegenwoordigt de service een load balancer die als host fungeert voor een IP-adres dat niet hetzelfde is na het mislukken van de azure-sql-edge.

De azure-sql-edge-container is mislukt in het volgende diagram. Als orchestrator garandeert Kubernetes het juiste aantal gezonde instanties in de replicaset en wordt een nieuwe container gestart op basis van de configuratie. De orchestrator start een nieuwe pod op hetzelfde knooppunt en azure-sql-edge maakt opnieuw verbinding met dezelfde permanente opslag. De service maakt verbinding met de opnieuw gemaakte azure-sql-edge.

Diagram van Azure SQL Edge in een Kubernetes-cluster nadat de pod is mislukt.

In het volgende diagram is het knooppunt dat als host fungeert voor de azure-sql-edge-container mislukt. De orchestrator start de nieuwe pod op een ander knooppunt en azure-sql-edge maakt opnieuw verbinding met dezelfde permanente opslag. De service maakt verbinding met de opnieuw gemaakte azure-sql-edge.

Diagram van Azure SQL Edge in een Kubernetes-cluster nadat het knooppunt is mislukt.

Vereisten

  • Kubernetes-cluster

    • Voor de zelfstudie is een Kubernetes-cluster vereist. De stappen gebruiken kubectl om het cluster te beheren.

    • Voor deze zelfstudie gebruiken we Azure Kubernetes Service om Azure SQL Edge te implementeren. Zie Een AKS-cluster (Azure Kubernetes service) implementeren voor het maken en verbinden met een Kubernetes-cluster met één knooppunt in AKS met kubectl.

    Notitie

    Ter bescherming tegen storingen in een knooppunt heeft een Kubernetes-cluster meer dan één knooppunt nodig.

  • Azure-CLI

    • De instructies in deze zelfstudie zijn gevalideerd voor Azure CLI 2.10.1.

Een Kubernetes-naamruimte maken voor SQL Edge-implementatie

Maak een nieuwe naamruimte in het kubernetes-cluster. Deze naamruimte wordt gebruikt voor het implementeren van SQL Edge en alle vereiste artefacten. Zie naamruimten voor meer informatie over Kubernetes-naamruimten.

kubectl create namespace <namespace name>

Een SA-wachtwoord maken

Maak een SA-wachtwoord in het Kubernetes-cluster. Kubernetes kan gevoelige configuratie-informatie, zoals wachtwoorden, beheren als geheimen.

Met de volgende opdracht maakt u een wachtwoord voor het SA-account:

kubectl create secret generic mssql --from-literal=SA_PASSWORD="MyC0m9l&xP@ssw0rd" -n <namespace name>

Vervang MyC0m9l&xP@ssw0rd door een complex wachtwoord.

Opslag maken

Configureer een permanent volume en permanente volumeclaim in het Kubernetes-cluster. Voer de volgende stappen uit:

  1. Maak een manifest om de opslagklasse en de permanente volumeclaim te definiëren. In het manifest worden de opslaginrichtings-,-parameters- en -claimbeleid bepaald. Het Kubernetes-cluster gebruikt dit manifest voor het maken van de permanente opslag.

    In het volgende YAML-voorbeeld worden een opslagklasse en een permanente volumeclaim gedefinieerd. De inrichting van de opslagklasse is azure-disk, omdat dit Kubernetes-cluster zich in Azure bevindt. Het type opslagaccount is Standard_LRS. De naam van de permanente volumeclaim is mssql-data. De metagegevens van de permanente volumeclaim bevatten een aantekening die wordt gekoppeld aan de opslagklasse.

    kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
     name: azure-disk
provisioner: kubernetes.io/azure-disk
parameters:
  storageaccounttype: Standard_LRS
  kind: managed
---
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: mssql-data
  annotations:
    volume.beta.kubernetes.io/storage-class: azure-disk
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 8Gi

    Sla het bestand op (bijvoorbeeld pvc.yaml).

  2. Maak de permanente volumeclaim in Kubernetes.

    kubectl apply -f <Path to pvc.yaml file> -n <namespace name>

    <Path to pvc.yaml file> is de locatie waar u het bestand hebt opgeslagen.

    Het permanente volume wordt automatisch gemaakt als een Azure Storage-account en is gebonden aan de permanente volumeclaim.

    Schermopname van de opdracht permanente volumeclaim.

  3. Controleer de claim voor de permanente volumeclaim.

    kubectl describe pvc <PersistentVolumeClaim>  -n <name of the namespace>

    De naam van de permanente volumeclaim is <PersistentVolumeClaim>.

    In de vorige stap heeft de permanente volumeclaim de naam mssql-data. Voer de volgende opdracht uit om de metagegevens van de permanente volumeclaim te bekijken:

    kubectl describe pvc mssql-data  -n <namespace name>

    De geretourneerde metagegevens bevatten een waarde met de naam Volume. Deze waarde wordt toegewezen aan de naam van de blob.

    Schermopname van geretourneerde metagegevens, waaronder Volume.

  4. Controleer het permanente volume.

    kubectl describe pv -n <namespace name>

    kubectl retourneert metagegevens over het permanente volume dat automatisch is gemaakt en is gebonden aan de permanente volumeclaim.

De implementatie maken

In dit voorbeeld wordt de container die de Azure SQL Edge-instantie host, beschreven als een Kubernetes-implementatieobject. De implementatie maakt een replicaset. De replicaset maakt de pod.

In deze stap maakt u een manifest om de container te beschrijven op basis van de Azure SQL Edge Docker-installatiekopie. Het manifest verwijst naar de mssql-data-permanente volumeclaim en het mssql-geheim dat u al hebt toegepast op het Kubernetes-cluster. In het manifest wordt ook een servicebeschreven. Deze service is een load balancer. De load balancer zorgt ervoor dat het IP-adres blijft bestaan nadat het Azure SQL Edge-exemplaar is hersteld.

  1. Maak een manifest (een YAML-bestand) om de implementatie te beschrijven. In het volgende voorbeeld wordt een implementatie beschreven, inclusief een container op basis van de installatiekopie van de Azure SQL Edge-container.

    apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: sqledge-deployment
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: sqledge
  template:
    metadata:
      labels:
        app: sqledge
    spec:
      volumes:
        - name: sqldata
          persistentVolumeClaim:
            claimName: mssql-data
      containers:
        - name: azuresqledge
          image: mcr.microsoft.com/azure-sql-edge:latest
          ports:
            - containerPort: 1433
          volumeMounts:
            - name: sqldata
              mountPath: /var/opt/mssql
          env:
            - name: MSSQL_PID
              value: "Developer"
            - name: ACCEPT_EULA
              value: "Y"
            - name: SA_PASSWORD
              valueFrom:
                secretKeyRef:
                  name: mssql
                  key: SA_PASSWORD
            - name: MSSQL_AGENT_ENABLED
              value: "TRUE"
            - name: MSSQL_COLLATION
              value: "SQL_Latin1_General_CP1_CI_AS"
            - name: MSSQL_LCID
              value: "1033"
      terminationGracePeriodSeconds: 30
      securityContext:
        fsGroup: 10001
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: sqledge-deployment
spec:
  selector:
    app: sqledge
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 1433
      targetPort: 1433
      name: sql
  type: LoadBalancer

    Kopieer de voorgaande code naar een nieuw bestand met de naam sqldeployment.yaml. Werk de volgende waarden bij:

    • MSSQL_PID value: "Developer": Hiermee stelt u de container in voor het uitvoeren van Azure SQL Edge Developer Edition. Developer Edition heeft geen licentie voor productiegegevens. Als de implementatie voor productiegebruik is, stelt u de editie in op Premium.

      Notitie

      Zie Licenties voor Azure SQL Edgevoor meer informatie.

    • persistentVolumeClaim: Deze waarde vereist een vermelding voor claimName: die wordt toegewezen aan de naam die wordt gebruikt voor de permanente volumeclaim. In deze zelfstudie wordt mssql-data gebruikt.

    • name: SA_PASSWORD: Hiermee configureert u de container-installatiekopie om het SA-wachtwoord in te stellen, zoals gedefinieerd in deze sectie.

      valueFrom:
  secretKeyRef:
    name: mssql
    key: SA_PASSWORD

      Wanneer Kubernetes de container implementeert, verwijst deze naar het geheim met de naam mssql om de waarde voor het wachtwoord op te halen.

    Notitie

    Met behulp van het servicetype LoadBalancer is de Azure SQL Edge-instantie extern toegankelijk (via internet) op poort 1433.

    Sla het bestand op (bijvoorbeeld sqledgedeploy.yaml).

  2. Maak de implementatie.

    kubectl apply -f <Path to sqledgedeploy.yaml file> -n <namespace name>

    <Path to sqldeployment.yaml file> is de locatie waar u het bestand hebt opgeslagen.

    Schermopname van de implementatieopdracht.

    De implementatie en de service worden gemaakt. Het exemplaar van Azure SQL Edge bevindt zich in een container die is verbonden met de permanente opslag.

    Als u de status van de pod wilt weergeven, typt u kubectl get pod -n <namespace name>.

    Schermopname van de opdracht pod ophalen.

    In de voorgaande afbeelding heeft de pod de status Running. Deze status geeft aan dat de container klaar is. Dit kan enkele minuten duren.

    Notitie

    Nadat de implementatie is gemaakt, kan het enkele minuten duren voordat de pod zichtbaar is. De vertraging komt doordat het cluster de Azure SQL Edge-container-installatiekopie ophaalt van de docker-hub. Nadat de installatiekopie de eerste keer is opgehaald, kunnen volgende implementaties sneller zijn als de implementatie een knooppunt is waarop de installatiekopie al in de cache is opgeslagen.

  3. Controleer of de services worden uitgevoerd. Voer de volgende opdracht uit:

    kubectl get services -n <namespace name>

    Met deze opdracht worden services geretourneerd die worden uitgevoerd, evenals de interne en externe IP-adressen voor de services. Noteer het externe IP-adres voor de mssql-deployment-service. Gebruik dit IP-adres om verbinding te maken met Azure SQL Edge.

    Schermopname van de opdracht get service.

    Voor meer informatie over de status van de objecten in het Kubernetes-cluster voert u de volgende handelingen uit:

    az aks browse --resource-group <MyResourceGroup> --name <MyKubernetesClustername>

Verbinding maken met de SQL Database in de Azure SQL Edge-instantie

Als u de container hebt geconfigureerd zoals beschreven, kunt u verbinding maken met een toepassing van buiten het virtuele netwerk van Azure. Gebruik het sa-account en het externe IP-adres voor de service. Gebruik het wachtwoord dat u hebt geconfigureerd als Kubernetes-geheim. Zie Verbinding maken met Azure SQL Edge voor meer informatie over het maken van verbinding met een Azure SQL Edge-exemplaar.

Fout en herstel verifiëren

Als u de fout en het herstel wilt controleren, kunt u de pod verwijderen. Voer de volgende stappen uit:

  1. Vermeld de pod waarop Azure SQL Edge wordt uitgevoerd.

    kubectl get pods -n <namespace name>

    Noteer de naam van de pod waarop Azure SQL Edge wordt uitgevoerd.

  2. Verwijder de pod.

    kubectl delete pod sqledge-deployment-7df66c9999-rc9xl

    sqledge-deployment-7df66c9999-rc9xl is de waarde die wordt geretourneerd door de vorige stap voor de naam van de pod.

Kubernetes maakt de pod automatisch opnieuw om een Azure SQL Edge-instantie te herstellen en maakt verbinding met de permanente opslag. Gebruik kubectl get pods om te controleren of een nieuwe pod is geïmplementeerd. Gebruik kubectl get services om te controleren of het IP-adres voor de nieuwe container hetzelfde is.

Samenvatting

In deze zelfstudie hebt u geleerd hoe u Azure SQL Edge-containers kunt implementeren in een Kubernetes-cluster voor hoge beschikbaarheid.

  • Een SA-wachtwoord maken
  • Opslag maken
  • De implementatie maken
  • Verbinding maken met Azure SQL Edge Management Studio (SSMS)
  • Fout en herstel verifiëren

Volgende stappen