kubernetes TDengine 系列 |k8s部署 TDengine集群 （可外部通信）

目录

• • 一、TDengine介绍
  • [二、在 Kubernetes 上部署 TDengine 集群](#二、在 Kubernetes 上部署 TDengine 集群)
  • 三、集群测试

一、TDengine介绍

TDengine（时序数据库引擎）是一种开源的高性能时序数据库，专门设计用于处理大规模数据的时序数据存储和分析。TDengine旨在解决物联网、监控系统、日志分析等领域中海量时序数据的存储和查询需求，具有高性能、高可靠性和高可扩展性的特点

TDengine的一些关键特性和优势：

高性能：TDengine采用了高效的存储引擎和查询优化技术，能够快速地存储和查询大规模的时序数据。

时序数据优化：TDengine专门针对时序数据进行了优化，采用了列式存储、时间序列压缩等技术，提高了数据存储和查询的效率。

分布式架构：TDengine支持分布式部署，可以横向扩展以处理大规模数据。通过分布式部署，可以提高系统的可用性和容错能力。

多种数据类型支持：除了基本的数值型数据外，TDengine还支持字符串、布尔型等多种数据类型，适用于各种类型的时序数据场景。

SQL支持：TDengine提供了SQL接口，用户可以使用SQL语言进行数据查询和分析，方便易用。

数据安全：TDengine支持数据加密和访问控制等安全机制，确保数据的安全性和隐私性。

TDengine 技术生态图：

左侧是各种数据采集或消息队列，包括 OPC-UA、MQTT、Telegraf、也包括 Kafka，他们的数据将被源源不断的写入到 TDengine。右侧则是可视化、BI 工具、组态软件、应用程序。下侧则是 TDengine 自身提供的命令行程序（CLI）以及可视化管理工具。

二、在 Kubernetes 上部署 TDengine 集群

本文适用 Kubernetes v1.19 以上版本

为了满足高可用的需求，集群需要满足如下要求：

3个及以上 dnode ：TDengine 的同一个 vgroup 中的多个 vnode ，不允许同时分布在一个 dnode ，所以如果创建3副本的数据库，则 dnode 数大于等于3

3个 mnode ：mnode 负责整个集群的管理工作，TDengine 默认是一个 mnode。如果这个 mnode 所在的 dnode 掉线，则整个集群不可用。

数据库的3副本：TDengine 的副本配置是数据库级别，所以数据库3副本可满足在3个 dnode 的集群中，任意一个 dnode 下线，都不影响集群的正常使用。如果下线 dnode 个数为2时，此时集群不可用，因为RAFT无法完成选举**

请特别注意startupProbe的配置，在 dnode 的 Pod 掉线一段时间后，再重新启动，这个时候新上线的 dnode 会短暂不可用。如果startupProbe配置过小，Kubernetes 会认为该 Pod 处于不正常的状态，并尝试重启该 Pod，该 dnode 的 Pod 会频繁重启，始终无法恢复到正常状态。

tdengine.yaml

---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: "tdengine"
  labels:
    app: "tdengine"
spec:
  serviceName: "taosd"
  replicas: 3
  updateStrategy:
    type: RollingUpdate
  selector:
    matchLabels:
      app: "tdengine"
  template:
    metadata:
      name: "tdengine"
      labels:
        app: "tdengine"
    spec:
      containers:
        - name: "tdengine"
          image: "tdengine/tdengine:3.2.3.0"
          imagePullPolicy: "IfNotPresent"
          command: ["sh", "-c"]
          args: ["sed -i '/^allowAllOrigins.*=.*true/a\\allowWebSockets = true' /etc/taos/taosadapter.toml && /tini -- /usr/bin/entrypoint.sh taosd "]
          ports:
            - name: tcp6030
              protocol: "TCP"
              containerPort: 6030
            - name: tcp6041
              protocol: "TCP"
              containerPort: 6041
          env:
            # POD_NAME for FQDN config
            - name: POD_NAME
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: metadata.name
            # SERVICE_NAME and NAMESPACE for fqdn resolve
            - name: SERVICE_NAME
              value: "taosd"
            - name: STS_NAME
              value: "tdengine"
            - name: STS_NAMESPACE
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: metadata.namespace
            # TZ for timezone settings, we recommend to always set it.
            - name: TZ
              value: "Asia/Shanghai"
            # Environment variables with prefix TAOS_ will be parsed and converted into corresponding parameter in taos.cfg. For example, serverPort in taos.cfg should be configured by TAOS_SERVER_PORT when using K8S to deploy
            - name: TAOS_SERVER_PORT
              value: "6030"
            # Must set if you want a cluster.
            - name: TAOS_FIRST_EP
              value: "$(STS_NAME)-0.$(SERVICE_NAME).$(STS_NAMESPACE).svc.cluster.local:$(TAOS_SERVER_PORT)"
            # TAOS_FQND should always be set in k8s env.
            - name: TAOS_FQDN
              value: "$(POD_NAME).$(SERVICE_NAME).$(STS_NAMESPACE).svc.cluster.local"
            - name: TAOS_ADAPTER_CORS_ALLOW_ALL_ORIGINS
              value: "true"
            - name: TAOS_ADAPTER_CORS_ALLOW_WebSockets
              value: "true"
            # - name: TAOS_CHARSET
            #   value: "utf8mb4"
          volumeMounts:
            - name: taosdata
              mountPath: /var/lib/taos
          startupProbe:
            exec:
              command:
                - taos-check
            failureThreshold: 360
            periodSeconds: 10
          readinessProbe:
            exec:
              command:
                - taos-check
            initialDelaySeconds: 5
            timeoutSeconds: 5000
          livenessProbe:
            exec:
              command:
                - taos-check
            initialDelaySeconds: 15
            periodSeconds: 20
  volumeClaimTemplates:
    - metadata:
        name: taosdata
      spec:
        accessModes:
          - "ReadWriteOnce"
        storageClassName: "nfs-client"
        resources:
          requests:
            storage: "5Gi"

service.yaml

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: "taosd-np"
  namespace: "tdengine-test"
  labels:
    app: "tdengine"
spec:
  ports:
    - name: tcp6030
      protocol: "TCP"
      port: 6030
      targetPort: tcp6030
      nodePort: 31031
    - name: tcp6041
      protocol: "TCP"
      port: 6041
      targetPort: tcp6041
      nodePort: 31040
  type: NodePort
  selector:
    app: "tdengine"

三、集群测试

使用 kubectl 命令部署 TDengine 集群

首先创建对应的 namespace，然后顺序执行以下命令：

kubectl apply -f taosd-service.yaml -n tdengine-test
kubectl apply -f tdengine.yaml -n tdengine-test

上面的配置将生成一个三节点的 TDengine 集群，dnode 为自动配置，可以使用 show dnodes 命令查看当前集群的节点：

kubectl exec -it tdengine-0 -n tdengine-test -- taos -s "show dnodes"
kubectl exec -it tdengine-1 -n tdengine-test -- taos -s "show dnodes"
kubectl exec -it tdengine-2 -n tdengine-test -- taos -s "show dnodes"

输出如下：

taos> show dnodes
     id      | endpoint         | vnodes | support_vnodes |   status   |       create_time       |       reboot_time       |              note              |          active_code           |         c_active_code          |
=============================================================================================================================================================================================================================================
           1 | tdengine-0.ta... |      0 |             16 | ready      | 2023-07-19 17:54:18.552 | 2023-07-19 17:54:18.469 |                                |                                |                                |
           2 | tdengine-1.ta... |      0 |             16 | ready      | 2023-07-19 17:54:37.828 | 2023-07-19 17:54:38.698 |                                |                                |                                |
           3 | tdengine-2.ta... |      0 |             16 | ready      | 2023-07-19 17:55:01.141 | 2023-07-19 17:55:02.039 |                                |                                |                                |
Query OK, 3 row(s) in set (0.001853s)

查看当前mnode

kubectl exec -it tdengine-1 -n tdengine-test -- taos -s "show mnodes\G"
taos> show mnodes\G
*************************** 1.row ***************************
         id: 1
   endpoint: tdengine-0.taosd.tdengine-test.svc.cluster.local:6030
       role: leader
     status: ready
create_time: 2023-07-19 17:54:18.559
reboot_time: 2023-07-19 17:54:19.520
Query OK, 1 row(s) in set (0.001282s)

创建mnode
kubectl exec -it tdengine-0 -n tdengine-test -- taos -s "create mnode on dnode 2"
kubectl exec -it tdengine-0 -n tdengine-test -- taos -s "create mnode on dnode 3"

查看mnode

kubectl exec -it tdengine-1 -n tdengine-test -- taos -s "show mnodes\G"

taos> show mnodes\G
*************************** 1.row ***************************
         id: 1
   endpoint: tdengine-0.taosd.tdengine-test.svc.cluster.local:6030
       role: leader
     status: ready
create_time: 2023-07-19 17:54:18.559
reboot_time: 2023-07-20 09:19:36.060
*************************** 2.row ***************************
         id: 2
   endpoint: tdengine-1.taosd.tdengine-test.svc.cluster.local:6030
       role: follower
     status: ready
create_time: 2023-07-20 09:22:05.600
reboot_time: 2023-07-20 09:22:12.838
*************************** 3.row ***************************
         id: 3
   endpoint: tdengine-2.taosd.tdengine-test.svc.cluster.local:6030
       role: follower
     status: ready
create_time: 2023-07-20 09:22:20.042
reboot_time: 2023-07-20 09:22:23.271
Query OK, 3 row(s) in set (0.003108s)