在K8S上使用Clickhouse

作者：俊达

介绍

clickhouse是一款开源的分析型数据库，性能强大。本文介绍如何在K8S环境中部署和使用clickhouse。

我们使用开源的clickhouse operator： https://github.com/Altinity/clickhouse-operator

相关依赖：

• k8s 1.15+。我们使用了k8s 1.20。8C16G 3节点。

• 存储CSI。我们使用了nfs。nfs仅用作测试，生产环境不建议使用nfs作为数据库存储

安装部署

1、下载operator相关代码

wget https://github.com/Altinity/clickhouse-operator/archive/refs/tags/0.18.4.tar.gz

下载的文件解压后，主要有几个目录

• deploy: 包含operator安装、zookeeper安装相关文件和脚本

• docs：clickhouse集群的各种配置样例

• cmd, pkg: operator源代码。这里我们先不关注源代码

2、安装operator

安装脚本：

deploy/operator/clickhouse-operator-install.sh
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默认会把operator安装到kube-system命名空间下。

# kubectl get po -n kube-system | grep click
clickhouse-operator-994c5bb44-g9t9s        2/2     Running   2          24h
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除此之外，脚本还会创建相关的CRD

# kubectl get crd | grep click
clickhouseinstallations.clickhouse.altinity.com            2022-04-19T07:43:25Z
clickhouseinstallationtemplates.clickhouse.altinity.com    2022-04-19T07:43:25Z
clickhouseoperatorconfigurations.clickhouse.altinity.com   2022-04-19T07:43:25Z
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CRD：

• clickhouseinstallations： 描述一个clickhouse安装。

• clickhouseinstallationtemplates：

• clickhouseoperatorconfigurations：

3、安装zookeeper

clickhouse的分布式DDL( on cluster)、表复制等功能依赖zookeeper。可以使用外置的zookeeper集群，或者使用k8s集群中的zookeeper。

这里使用了下面这个脚本创建3节点的zookeeper集群：

deploy/zookeeper/quick-start-persistent-volume/zookeeper-3-nodes-create.sh
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# kubectl get po -n zoo3ns
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
zookeeper-0   1/1     Running   2          23h
zookeeper-1   1/1     Running   1          23h
zookeeper-2   1/1     Running   0          23h

# kubectl get svc -n zoo3ns
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)             AGE
zookeeper    ClusterIP   10.104.149.244   <none>        2181/TCP,7000/TCP   23h
zookeepers   ClusterIP   None             <none>        2888/TCP,3888/TCP   23h
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脚本执行成功后，可以看到zookeeper的pod和service。

clickhouse配置文件中，可以使用这里的service来配置zookeeper连接。

4、安装clickhouse集群

docs/chi-examples 目录提供了大量clickhouse集群配置的样列yaml。

我们这里创建一个多分片、多副本、多集群的clickhouse环境，并以此为例来介绍clickhouse的核心概念、配置项。

clickhouse yaml文件：

apiVersion: "clickhouse.altinity.com/v1"
kind: "ClickHouseInstallation"
metadata:
  name: "ck-cluster-x"
spec:
  configuration:
    users:
      user2/networks/ip: "::/0"
      user2/password: qwerty
      user2/profile: default
    zookeeper:
      nodes:
        - host: 10.104.149.244
    clusters:
      - name: "ck-cluster-1"
        layout:
          shardsCount: 2
          replicasCount: 2
      - name: "ck-cluster-2"
        layout:
          shardsCount: 2
          replicasCount: 2
  defaults:
    templates:
      # Templates are specified as default for all clusters
      podTemplate: pod-template-resource-limit
      hostTemplate: host-template-custom-ports

  templates:

    hostTemplates:
      - name: host-template-custom-ports
        spec:
          tcpPort: 7000
          httpPort: 7001
          interserverHTTPPort: 7002

    podTemplates:
      - name: pod-template-resource-limit
        spec:
          containers:
            - name: clickhouse
              image: clickhouse/clickhouse-server:22.3
              volumeMounts:
                - name: clickhouse-data-storage
                  mountPath: /var/lib/clickhouse
              # Container has explicitly specified resource limits
              resources:
                requests:
                  memory: "1024Mi"
                  cpu: "500m"
                limits:
                  memory: "1024Mi"
                  cpu: "500m"

    volumeClaimTemplates:
      - name: clickhouse-data-storage
        spec:
          accessModes:
            - ReadWriteOnce
          # VolumeClaim has explicitly specified resource limits
          resources:
            requests:
              storage: 500Mi
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关键配置描述如下：

1. Zookeeper配置:

• configuration.zookeeper: 配置Zookeeper。可指定多个节点。这里使用了Service IP: 10.104.149.244，默认端口。

2. 用户账号:

• users: 列出用户账号。

3. 集群配置:

• clusters: ClickHouse中的集群是一个特殊概念，可配置多个集群。
  • name: 集群名称。
  • layouts: 设置集群的分片数和副本数。
    • shardsCount: 分片数量。
    • replicasCount: 副本数量。

4. 默认设置:

• defaults: 默认配置。
  • templates: 指定ClickHouse相关模版，如Pod、PVC等。这里设置对应的模版名称，具体模版在templates中定义。
    • podTemplate: 可设置Pod的镜像、资源限制等参数。
    • hostTemplate: 配置ClickHouse的监听端口，一般可使用默认端口。

5. 模版定义:

• templates: 定义各种模版。
  • hostTemplates: 主机模版。
  • podTemplates: Pod模版，其中memory设置稍微大一些（1G），以防止可能的OOM。
  • volumeClaimTemplates: 持久卷声明模版。

创建clickhouse:

kubectl apply -f 02.yaml
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创建完成后，可以看到：

clickhouseinstallations：
2个集群，8个节点。完成状态。

# kubectl get clickhouseinstallations
NAME           CLUSTERS   HOSTS   STATUS      AGE
ck-cluster-x   2          8       Completed   86m
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pod
总共启动了8个pod，

# kubectl get pod
NAME                                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-1-0-0-0                1/1     Running   0          81m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-1-0-1-0                1/1     Running   0          79m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-1-1-0-0                1/1     Running   0          78m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-1-1-1-0                1/1     Running   0          76m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-2-0-0-0                1/1     Running   0          75m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-2-0-1-0                1/1     Running   0          73m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-2-1-0-0                1/1     Running   0          71m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-2-1-1-0                1/1     Running   0          69m
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sts
每个sts对应一个pod。

# kubectl get sts
NAME                                READY   AGE
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-1-0-0   1/1     89m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-1-0-1   1/1     88m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-1-1-0   1/1     88m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-1-1-1   1/1     88m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-2-0-0   1/1     87m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-2-0-1   1/1     87m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-2-1-0   1/1     87m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-2-1-1   1/1     86m
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services
每个pod对应一个service。

此外还有一个LoadBalancer类型的service。

# kubectl get svc
NAME                                TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)                         AGE
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-1-0-0   ClusterIP      None             <none>        7001/TCP,7000/TCP,7002/TCP      90m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-1-0-1   ClusterIP      None             <none>        7001/TCP,7000/TCP,7002/TCP      90m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-1-1-0   ClusterIP      None             <none>        7001/TCP,7000/TCP,7002/TCP      90m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-1-1-1   ClusterIP      None             <none>        7001/TCP,7000/TCP,7002/TCP      89m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-2-0-0   ClusterIP      None             <none>        7001/TCP,7000/TCP,7002/TCP      89m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-2-0-1   ClusterIP      None             <none>        7001/TCP,7000/TCP,7002/TCP      89m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-2-1-0   ClusterIP      None             <none>        7001/TCP,7000/TCP,7002/TCP      88m
chi-ck-cluster-x-ck-cluster-2-1-1   ClusterIP      None             <none>        7001/TCP,7000/TCP,7002/TCP      88m
clickhouse-ck-cluster-x             LoadBalancer   10.100.145.161   <pending>
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