在Kubernetes中运行MongoDB已成为常态。在Kubernetes中运行数据库的最常见用例是：
- 创建专用数据库即服务（DBaaS）。
- 维护一致的基础设施，使数据库和应用程序在同一平台上运行。
- 避免供应商锁定，并能够利用Kubernetes和容器的强大功能在任何地方运行其数据库。
有多种解决方案允许您在Kubernetes中运行MongoDB，在本文中，我们将比较这些解决方案，并回顾它们各自的优缺点。
我们将审查的解决方案包括： - Bitnami Helm图表
- KubeDB
- MongoDB社区运营商
- MongoDB的Percona操作员
摘要和比较表可在我们的文档中找到。
Bitnami Helm图表
Bitnami于2019年被VMWare收购，以在Kubernetes部署各种应用程序而闻名。这里的关键词是部署，因为此解决方案中没有管理功能。
所有Bitnami Helm图表都在Apache 2.0许可证下，纯开源。Bitnami周围的社区相当大，非常活跃。
部署
安装通常分为两步：添加Helm存储库，然后部署图表。
添加存储库：
$ helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
您可以通过值调整图表安装。我决定试用它，并部署一个副本集，而不是默认的独立设置：
$ helm install my-mongo bitnami/mongodb --set architecture="replicaset" --set replicaCount=2
此命令部署一个MongoDB副本集，其中包含两个节点和一个仲裁器。
值得注意的是，Github自述并不是唯一的文档，但是官方的Bitnami文档中有更多的示例和细节。
特征
管理功能不是此解决方案的主要部分，但可以水平扩展复制集（向其添加更多节点）和垂直扩展复制集中（向节点添加更多资源）。
mongodb exporter将监控表示为一个sidecar。度量参数部分对此进行了描述。这是一种简单的方法，对于大多数用例来说已经足够了。
我喜欢所有Bitnami Helm图表的地方在于，它们为您提供了很多灵活性，可以调整Kubernetes原语和组件：标签、注释、图像、资源等等。
如果我们研究该解决方案中与MongoDB相关的功能，有几个值得注意：
1.在数据库资源调配期间创建用户和数据库。这有点奇怪，您无法立即创建角色并分配它们。但这是一个不错的举动。
2.隐藏节点––在本文的任何其他解决方案中都找不到它。
3.TLS––您可以加密副本集节点之间的流量。很好的移动，但由于某些原因，它在默认情况下被禁用。
我没有找到任何关于支持的MongoDB版本的信息。最新的Helm chart版本部署了MongoDB 5.0。
您可以部署分片集群，但它是一个单独的掌舵图——MongoDB分片。但是，您仍然无法轻松将其与企业解决方案集成——比如LDAP或Hashicorp vault。至少这不会是一个简单的集成。
KubeDB
由AppsCode创建的KubeDB是一家瑞士军刀运营商，负责在Kubernetes部署各种数据库，包括MongoDB。
此解决方案遵循开放核心模型，在该模型中，免费提供有限的功能，但在购买许可证后会有一些好东西。在这里，您可以找到社区版本与企业版本的比较。
我们的审查重点将放在社区版本上，但我们将提到企业版本中提供的功能。
部署
我发现部署有点麻烦，因为它需要先下载许可证，即使对于社区版本也是如此。
添加Helm repo：
$ helm repo add appscode https://charts.appscode.com/stable/
安装操作器：
$ helm install kubedb appscode/kubedb \
--version v2022.05.24 \
--namespace kubedb --create-namespace \
--set-file global.license=/path/to/the/license.txt
使用下面的命令部署数据库。值得一提的是，使用社区版本，您只能在演示名称空间中部署数据库。
Shell
$ kubectl create -f https://github.com/kubedb/docs/raw/v2022.05.24/docs/examples/mongodb/clustering/mongo-sharding.yaml
这将部署一个分片集群。您可以在github中找到大量示例。
特征
社区版几乎没有管理功能。您可以添加和删除资源和节点，因此只需执行基本的缩放，而无需执行其他操作。
备份、恢复、升级、加密等都仅在企业版中提供。
对于监控，KubeDB采用与Bitnami相同的方法，允许您将mongodb导出器容器部署为sidecar。在这里阅读更多。
当然，社区版的功能有限，不足以在生产中运行。同时，还有一些有趣的功能：
- 一个操作员，多个数据库。我喜欢这种方法，因为如果您运行各种数据库风格，它可以简化您的操作环境。
- 选择您的MongoDB版本。您可以轻松找到各种受支持的MongoDB版本，并通过自定义资源选择所需的版本：
$ kubectl get mongodbversions
NAME VERSION DISTRIBUTION DB_IMAGE DEPRECATED AGE
3.4.17-v1 3.4.17 Official mongo:3.4.17 20m
3.4.22-v1 3.4.22 Official mongo:3.4.22 20m
3.6.13-v1 3.6.13 Official mongo:3.6.13 20m
3.6.8-v1 3.6.8 Official mongo:3.6.8 20m
4.0.11-v1 4.0.11 Official mongo:4.0.11 20m
4.0.3-v1 4.0.3 Official mongo:4.0.3 20m
4.0.5-v3 4.0.5 Official mongo:4.0.5 20m
4.1.13-v1 4.1.13 Official mongo:4.1.13 20m
4.1.4-v1 4.1.4 Official mongo:4.1.4 20m
4.1.7-v3 4.1.7 Official mongo:4.1.7 20m
4.2.3 4.2.3 Official mongo:4.2.3 20m
4.4.6 4.4.6 Official mongo:4.4.6 20m
5.0.2 5.0.2 Official mongo:5.0.2 20m
5.0.3 5.0.3 Official mongo:5.0.3 20m
percona-3.6.18 3.6.18 Percona percona/percona-server-mongodb:3.6.18 20m
percona-4.0.10 4.0.10 Percona percona/percona-server-mongodb:4.0.10 20m
percona-4.2.7 4.2.7 Percona percona/percona-server-mongodb:4.2.7-7 20m
percona-4.4.10 4.4.10 Percona percona/percona-server-mongodb:4.4.10 20m
如您所见，它甚至支持用于MongoDB的Percona服务器。
分片。我喜欢社区版附带切分支持，因为它有助于试验和了解此解决方案未来是否适合您的环境。
MongoDB社区运营商
与KubeDB类似，MongoDB Corp遵循开放核心模式。运营商的社区版是免费的，还有一个企业版（MongoDB enterprise Kubernetes Operator），功能更丰富。
部署
Helm chart可用于此操作员，但同时，没有Helm Chard可用于部署自定义资源本身。这使得入职更加复杂。
添加存储库：
$ helm repo add mongodb https://mongodb.github.io/helm-charts
安装操作器：
Shell
$ helm install community-operator mongodb/community-operator
要部署数据库，需要修改此示例并设置密码。完成后，应用它部署三个节点的副本集：
$ kubectl apply -f mongodb.com_v1_mongodbcommunity_cr.yaml
特征
由于MongoDB Community Operator缺乏基本功能：备份和恢复、分片、升级等，因此预计不会有人在生产中运行MongoDB community Oprator。但与此同时，仍然有一些有趣的想法值得一提：
- 用户配置。如这里所述。您可以创建一个MongoDB数据库用户，使用SCRAM对您的MongoDB副本集进行身份验证。创建Secret对象并列出用户及其相应角色。
- 机密中的连接字符串。创建集群后，您就可以获得连接字符串，而无需找出服务端点或获取用户凭据。
"connectionString.standard": "mongodb://my-user:mySupaPass@example-mongodb-0.example-mongodb-svc.default.svc.cluster.local:27017,example-mongodb-1.example-mongodb-svc.default.svc.cluster.local:27017,example-mongodb-2.example-mongodb-svc.default.svc.cluster.local:27017/admin?replicaSet=example-mongodb&ssl=false",
"connectionString.standardSrv": "mongodb+srv://my-user:mySupaPass@example-mongodb-svc.default.svc.cluster.local/admin?replicaSet=example-mongodb&ssl=false",
"password": "mySupaPass",
"username": "my-user"
MongoDB的Percona操作员
最后但并非最不重要的一点是我们的解决方案列表——MongoDB的完全开源Percona操作符。它创建于2018年，经过了多个阶段的改进，于2020年达到GA。最新版本于2022年5月发布。
如果您是Percona客户，您将获得运营商及其部署集群的全天候支持。
部署
部署Percona操作符有多种方法，其中之一就是通过Helm charts。一个用于操作员的图表，另一个用于数据库。
添加存储库：
$ helm repo add percona https://percona.github.io/percona-helm-charts/
部署操作员：
$ helm install my-operator percona/psmdb-operator
部署群集：
$ helm install my-db percona/psmdb-db
特征
运营商利用Percona发行版为MongoDB提供服务，这将立即解锁各种企业功能。运营商本身功能丰富，为用户提供了各种功能，可以简化从常规MongoDB部署到Kubernetes的迁移：分片、仲裁器、备份和恢复等。
我想提及的一些关键特征：
- 自动升级。您可以设置升级时间表，运营商将自动升级MongoDB集群的次要版本，而无需停机操作。
- 时间点恢复。Percona Backup for MongoDB是我们发行版的一部分，在我们的运营商中提供备份和恢复功能，其中包括在您选择的对象存储上存储oplog的能力。在我们的文档中了解更多信息。
- 多集群部署。Percona Operator支持具有跨集群复制能力的复杂拓扑。最常见的用例是灾难恢复和迁移。
结论
选择部署和管理MongoDB的解决方案是一项重要的技术决策，这可能会影响未来的各种业务指标。在这篇博客文章中，我们总结并强调了在Kubernetes中运行MongoDB的各种开源解决方案的优缺点。
需要记住的一点是，您选择的解决方案不仅应该提供一种部署数据库的方法，还应该使您的团队能够执行各种管理和维护任务，而不会淹没在MongoDB的复杂性中。
原文标题：在Kubernetes中运行MongoDB：解决方案、优点和缺点
原文作者：Sergey Pronin
原文链接：https://www.percona.com/blog/run-mongodb-in-kubernetes-solutions-pros-and-cons
