ShardingSphere 云上实践：开箱即用的 ShardingSphere-Proxy 集群
本次 Apache ShardingSphere 5.1.2 版本更新为大家带来了三大全新功能，其中之一即为使用 ShardingSphere-Proxy chart 在云环境中快速部署一套 ShardingSphere-Proxy 集群，本篇将带大家详细了解该项功能。
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背景和痛点
在云原生的环境下，一个应用可以在多个不同环境中进行批量的部署，使用原始的 yaml 进行重用，部署到新环境中也是困难重重。
可以看到，在进行 Kubernetes 软件部署时，我们面临下述问题：
如何管理，编辑和更新这些分散的 Kubernetes 应用配置文件？
如何把一套的相关配置文件作为一个应用进行管理？
如何分发和复用 Kubernetes 的应用配置？
在迁移 Apache ShardingSphere-Proxy 从 Docker 或者虚拟机到 Kubernetes 环境下，也存在上述这些问题。
由于 Apache ShardingSphere-Proxy 的灵活性特点，在一个集群中可能需要多个 Apache ShardingSphere-Proxy 副本。传统部署方式下，需要针对每一个副本进行单独的部署文件配置。没有版本化管理的部署方式，在升级过程中，也面临着不能快速回滚，影响应用稳定性的风险。
在现在的企业中，集群也不只是只有一个，在多集群中进行复用配置，并且保证生产和测试集群的配置保持一致，保证测试的正确性，也是没有版本化管理的传统部署方式面临的另一大难题之一。
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设计目标
由于 Apache ShardingSphere-Proxy 首次官方正式支持在云上进行标准化部署，对于部署方式的考虑就变得尤为重要。需要考虑到用户的易用性，复用的便捷性，对后续版本的兼容性，在调研了 Kubernetes 现有的几种部署方式后，我们最终选择了使用 Helm 对 Apache ShardingSphere-Proxy 制作一个 chart 提供给用户，使其能够对 Apache ShardingSphere-Proxy 部署进行管理，使其能够版本化，可复用。
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设计内容
Helm 管理名为 chart 的 Kubernetes 包的工具，Helm 可以做以下的事情：
从头开始创建新的 chart
将 chart 打包成归档（tgz）文件
与存储 chart 的仓库进行交互
在现有的 Kubernetes 集群中安装和卸载 chart
管理与 Helm 一起安装的 chart 的发布周期
使用 Helm 去构建 Apache ShardingSphere-Proxy 云上部署 chart，将大大简化用户在 Kubernetes 环境下部署的复杂度，并且可以使 Apache ShardingSphere-Proxy 在多个环境之间进行快速复制。
由于现阶段，Apache ShardingSphere-Proxy 的部署依赖注册中心，在 Apache ShardingSphere-Proxy chart 中也同时对 ZooKeeper 集群的部署进行支持，这样给用户提供了一个一站式、开箱即用的体验。只需要执行一条命令，即可在 Kubernetes 中部署一个带有治理节点的 Apache ShardingSphere-Proxy 集群，并且可以依托于 Kubernetes 的功能，对治理节点数据进行持久化。
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实战指南
在 5.1.2 文档中提供了 quick start（https://shardingsphere.apache.org/document/current/cn/user-manual/shardingsphere-proxy/startup/helm/） 使用默认的配置文件进行 Apache ShardingSphere-Proxy 集群部署，下面我们将使用源码进行安装，详细地对其中的配置进行说明并实战在 Kubernetes 集群中部署一个 Apache ShardingSphere-Proxy 集群。
环境准备
在部署之前，我们需要准备环境。Apache ShardingSphere-Proxy charts 需要以下环境：
Kubernetes 集群 1.18+
kubectl 1.18+
Helm 3.8.0+
以上需要在实战之前进行安装配置。
charts 源码准备
在仓库（https://shardingsphere.apache.org/charts/）中下载 Apache ShardingSphere-Proxy charts：
helm repo add shardingsphere https://shardingsphere.apache.org/charts
helm pull shardingsphere/apache-shardingsphere-proxy
tar -zxvf apache-shardingsphere-proxy-1.1.0-chart.tgz
cd apache-shardingsphere-proxyApache ShardingSphere-Proxy charts 配置
配置 values.yaml 文件
将：
governance:
...
zookeeper:
replicaCount: 1
...
compute:
...
serverConfig: ""改为：
governance:
...
zookeeper:
replicaCount: 3
...
compute:
...
serverConfig:
authority:
privilege:
type: ALL_PRIVILEGES_PERMITTED
users:
- password: root
user: root@%
mode:
overwrite: true
repository:
props:
maxRetries: 3
namespace: governance_ds
operationTimeoutMilliseconds: 5000
retryIntervalMilliseconds: 500
server-lists: "{{ printf \"%s-zookeeper.%s:2181\" .Release.Name .Release.Namespace }}"
timeToLiveSeconds: 600
type: ZooKeeper
type: Cluster⚠️：保持缩进
剩余配置请查看文档配置一项（https://shardingsphere.apache.org/document/current/cn/user-manual/shardingsphere-proxy/startup/helm/#%E9%85%8D%E7%BD%AE%E9%A1%B9）
安装 Apache ShardingSphere-Proxy & ZooKeeper 集群
现在的文件夹层级为：
helm
├── apache-shardingsphere-proxy
...
| |
│ └── values.yaml
└── apache-shardingsphere-proxy-1.1.0-chart.tgz回到 helm 文件夹，进行安装 Apache ShardingSphere-Proxy & ZooKeeper 集群。
helm install shardingsphere-proxy apache-shardingsphere-proxy
在集群的 default 命名空间下，部署了 ZooKeeper & Apache ShardingSphere-Proxy 集群：
简单功能测试
使用 kubectl forward 进行本地调试：
kubectl port-forward service/shardingsphere-proxy-apache-shardingsphere-proxy 3307:3307创建后端数据库 Database：
使用 MySQL client 进行连接并使用 DistSQL 添加数据源：
mysql -h 127.0.0.1 -P 3307 -uroot -proot
创建规则
写入数据，查询结果
升级
使用 Helm 可以快速对 Apache ShardingSphere-Proxy 进行升级。
helm upgrade shardingsphere-proxy apache-shardingsphere-proxy
回滚
如果升级过程中出错，可以使用 helm rollback 命令对已经升级的 release 进行快速回滚。
helm rollback shardingsphere-proxy
清理
在体验完成后，可以使用 helm uninstall 命令对 release 快速进行清理：
helm uninstall shardingsphere-proxy
Helm 安装的资源将被全部删除。
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结语
使用 Apache ShardingSphere-Proxy charts 可以在 Kubernetes 集群中快速部署一套 Apache ShardingSphere-Proxy 集群进行使用，简化了运维人员在迁移 Apache ShardingSphere-Proxy 至 Kubernetes 环境下复杂的配置 yaml 的过程。加上了版本化管理后，可以轻松的对 Apache ShardingSphere-Proxy 集群进行部署、升级、回归和清理。未来我们还会对 Apache ShardingSphere-Proxy chart 进行继续迭代和完善，欢迎大家持续关注。
点击阅读原文链接查看教学视频。