EDB Postgres for Kubernetes是一个Kubernete运营商，由EDB设计，用于在生产环境中部署和管理PostgreSQL集群。这并不意味着它仅作为生产工具有用；它在开发应用程序时也很方便。
尽管EDB Postgres for Kubernetes主要用于在同一Kubernete集群中运行的容器化应用程序，并且依赖PostgreSQL数据库作为后端，但您也可以将其用于不在容器中的应用程序。
在这篇博客文章中，我们将展示任何应用程序开发人员的用例，他们希望在进入登台环境之前，在本地机器上根据PostgreSQL数据库轻松开发、调试和测试他们的软件。
例如，考虑测试一些数据库工作负载在OLTP和OLAP之间分配的应用程序：您希望在集群主服务器上执行OLTP流量，并在副本上卸载OLAP流量。在这种情况下，使用EDB Postgres for Kubernetes部署PostgreSQL集群要比设置PostgreSQL群集容易得多。
在这篇文章中，您将学习如何：
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使用Kind在本地开发环境中设置Kubernetes沙盒集群
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在您的沙盒Kubernetes集群中安装EDB Postgres for Kubernete操作符
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在沙盒集群中部署PostgreSQL集群
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使用服务和机密将应用程序连接到PostgreSQL集群
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在kubectl中使用“port forward”命令在沙盒集群外部公开服务，以用于开发目的
如何使用kind创建Kubernetes沙盒集群
注意：本节是关于在本地机器上安装沙盒Kubernetes集群。如果您已经完成了，请跳过它。
首先，如果您尚未在开发环境中配置它，则需要安装Docker。Docker Engine官方网站上的安装Docker引擎页面包含许多平台的安装说明。
要测试Docker安装是否正常，可以使用hello world映像，如下例所示：
$ docker run --rm hello-world复制
此消息显示您的安装似乎工作正常。
这意味着您的Docker引擎工作正常！现在是时候安装Kind了。
Kind代表“Docker中的Kubernetes”，是在本地环境中创建Kubernete集群的一个很好的工具。它的好处是，尽管它是轻量级的，但Kind使用的可执行文件与真正的生产文件相同。这个安装仍然是符合CNCF的Kubernetes，它是在开发过程中实现基础设施抽象的一种方法，这是DevOps的一个重要功能
您可以使用首选的软件包管理器安装“kind”，或者从项目的Github存储库的发布页面下载。重要的是要记住将该类可执行文件放在PATH环境变量中包含的目录中，因为这将使调用更容易。实物文档中的“快速入门”页面对此有详细说明。
要测试Kind是否安装并正常工作，可以运行以下命令：
$ kind --version kind version 0.14.0复制
现在我们准备创建第一个Kubernetes集群！我们使用以下命令执行此操作：
$ kind create cluster Creating cluster "kind" ... [...]复制
只需一分钟，我们就可以让Kubernetes集群做好测试准备：
$ kubectl get nodes NAME STATUS ROLES AGE VERSION kind-control-plane Ready control-plane,master 62s v1.24.0复制
为Kubernetes操作员安装EDB Postgres
您可以像Kubernetes中的任何其他应用程序一样，为Kubernete安装EDB Postgres：使用清单文件。您可以通过运行以下程序安装最新版本的EDB Postgres for Kubernetes（撰写本文时为1.17.0）：
$ kubectl apply -f \ https://get.enterprisedb.io/cnp/postgresql-operator-1.17.0.yaml namespace/postgresql-operator-system [...]复制
您可以通过查看cnpg系统名称空间中POD的状态来检查是否一切正常：
$ kubectl get pods -n postgresql-operator-system NAME READY STATUS RESTARTS AGE postgresql-operator-controller-manager-XXXXXXXXX-XXXXX 1/1 Running 0 24s复制
吊舱正在运行，一切准备就绪。您可以在文档网站的安装页面上找到有关为Kubernetes安装EDB Postgres的更多信息。
部署最小的PostgreSQL集群
虽然EDB Postgres for Kubernetes是封闭源代码软件，但您仍然可以获得持续30天的隐式评估许可。这并不意味着30天后您的数据将丢失！这只意味着30天后，运营商将停止协调集群规范和状态：每个自愈功能和每个配置更改都将不起作用。
这足以快速测试PostgreSQL集群，但对于您的生产环境来说，这还不够。有关生产计划和订阅的更多信息，请参阅文档中的“许可证密钥”页。
我们可以开始部署集群：
$ cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: postgresql.k8s.enterprisedb.io/v1 kind: Cluster metadata: name: cluster-example spec: instances: 3 storage: size: 1Gi EOF复制
这将返回如下消息：
cluster.postgresql.k8s.enterprisedb.io/集群示例已创建
上一个命令中的集群定义非常简单：我们需要的是一个具有3个副本的集群，每个副本具有1GB的空间。显然，集群CRD比这更复杂，默认的webhook将为我们完成规范。
当一切准备就绪时，您将发现每个实例有一个Pod（操作将花费大约一分钟）。就像这样：
$ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE cluster-example-1 1/1 Running 0 2m51s cluster-example-2 1/1 Running 0 2m30s cluster-example-3 1/1 Running 0 2m11s复制
服务
在传统的虚拟机/物理环境中，从应用程序访问PostgreSQL数据库时，通常需要IP地址或主机名。Kubernetes对此进行了抽象，并为客户端提供了一种连接到给定服务的对象。Kubernetes中的资源被称为“服务”。EDB Postgres for Kubernetes自动为每个集群提供并保持更新和4项服务：
$ kubectl get services -o name service/cluster-example-any service/cluster-example-r service/cluster-example-ro service/cluster-example-rw复制
如果需要使用主服务器，可以使用集群示例rw服务，它将处理读写通信。
相反，如果您只需要从数据库中读取数据，则可以将流量卸载到cluster-example-ro以使用副本，或者将流量卸载至cluster-example-r以使用副本和主服务器。
Kubernetes将注意保持服务与实际的PostgreSQL集群状态同步，在发生意外事件（如故障切换或更新）后。
下图显示了应用程序使用集群示例rw服务时发生的情况。应用程序将数据写入集群主服务器，然后将其复制到辅助服务器：
对于只读流量，可以对任何副本执行查询。下图显示了应用程序使用群集示例ro服务时发生的情况：
证书（机密）
你的证件呢？只需查看生成的秘密：
$ kubectl get secrets -o name secret/cluster-example-app secret/cluster-example-ca secret/cluster-example-replication secret/cluster-example-server secret/cluster-example-superuser复制
作为应用程序，您通常不需要超级用户权限来访问PostgreSQL。已经为您创建了一个名为app的新数据库，该数据库由用户名“app”拥有，您可以使用集群示例app secret中的凭据访问该数据库。
下一个命令将转储您的凭据（随机生成），以base64编码：
$ kubectl get secret cluster-example-app -oyaml -o=jsonpath={.data} {"password":"REDACTED","pgpass":"REDACTED","username":"REDACTED"} A quick way to grab your password is: $ kubectl get secret cluster-example-app -oyaml -o=jsonpath={.data.password}|base64 -d REDACTED复制
当您在同一Kubernetes集群中部署应用程序时，您不需要这样做，因为您可以在无状态应用程序的部署中直接使用该秘密。
$ kubectl port-forward service/cluster-example-rw 5454:5432 & Forwarding from 127.0.0.1:5454 -> 5432 Forwarding from [::1]:5454 -> 5432复制
现在，您可以使用本地5454端口访问PostgreSQL主服务器（我们使用了集群示例rw服务）。只需使用上一节中提取的密码：
$ psql -p 5454 -h 127.0.0.1 -U app app Password for user app: [...] app=> \conninfo SSL connection (protocol: TLSv1.3, [...]) app=> select pg_is_in_recovery(); f (1 row)复制
应该注意，默认情况下，EDB Postgres为Kubernetes启用SSL通信。如果您想让副本作为本地端口可用，您可以运行：
$ kubectl port-forward service/cluster-example-ro 5455:5432 &复制
然后使用端口5455：
$ psql -p 5455 -h 127.0.0.1 -U app app Password for user app: app=> select pg_is_in_recovery(); t (1 row)复制
如您所见，PostgreSQL实例处于连续恢复模式，这意味着它是一个具有热备份的副本。
端口转发技术也适用于远程集群，而且速度惊人。
结论
正如您所看到的，使用PostgreSQL集群创建一个沙盒Kubernetes环境非常简单、轻松、快速。最重要的是，它是自包含的，这意味着在工作结束时可以通过以下方式轻松地拒绝：
$ kind delete cluster复制
当与PostgreSQL一起使用时，隐式30天使用许可证适用于本地开发和测试，包括在Jenkins、Gitlab或Jenkins托管的CI/CD管道中的自动化测试。这是基础设施抽象的重要一步，它减少了开发、分段和生产环境之间的可变性，并提高了产品和软件的速度。
最后，EDB Postgres for Kubernetes是一个基于开源运营商CloudNativePG的运营商，由EDB创建，现在由供应商中立社区管理。您也可以在CloudNativePG部署中重用上述大部分说明，确保遵循CloudNativePG文档中的说明。
关于作者
Leonardo Cecchi是EDB的云原生PostgreSQL首席开发人员。作为一个长期的开源爱好者，他从Slackware 3.0和PostgreSQL的第一个版本开始就一直在Linux上工作。Leonardo的主要专业领域包括Go、PostgreSQL、Kubernetes、Python、C、Linux和Windows。
原文标题：EDB Postgres for Kubernetes for Application Developers
原文作者：Leonardo Cecchi
原文链接：https://www.enterprisedb.com//blog/biganimal-cloud-native-postgresql-application-developers
