Korkean saatavuuden tietokantaratkaisu

Abstract

Nykyajan maailmassa digitalisaation kehittyessä loppukäyttäjät vaativat palveluilta enemmän kuin koskaan ennen. Palveluiden täytyy olla nopeita, helppokäyttöisiä sekä aina saatavilla. Näiden lisäksi palvelujen odotetaan nykyään myös olevan globaalisti toimivia. Palvelun ollessa globaalisti toimiva, myös käyttäjiä on ympäri maailmaa useilla eri aikavyöhykkeillä. Tällöin huoltokatkoja aiheuttavia ylläpitotoimenpiteitä on mahdotonta ajoittaa sopiviin ajankohtiin.

Tietokantapalvelimet luonteensa vuoksi ovat olleet yksi ongelma-alue korkean saatavuuden tarjoamisessa. Työssä tutkittiin ja kokeiltiin olisiko Patroni-nimeä kantava avoimeen lähdekoodiin perustuva projekti vastaus tähän ongelmaan. Konkreettisena työnä tutustuttiin Patroni-projektiin sekä pystytettiin ja konfiguroitiin tietokantaklusteri sitä käyttäen. Tietokantaklusterille luotiin myös korkean saatavuuden kuormantasaus käyttäen HAProxyja.

Tuloksissa testattiin tietokantaklusterin sekä kuormantasauksen automaattista vikasietoisuuskykyä. Testaus kohdistui automaattisten vikasietoisuusmekanismien toimivuuksien todentamiseen. Tuloksena saatiin tieto järjestelmän kyvystä muuttaa klusterissa olevien komponenttien rooleja vikatilanteessa.

Työssä päädyttiin johtopäätökseen, jossa Patroni olisi mahdollinen ratkaisu tietokantojen orkestrointiin korkean saatavuuden järjestelmässä. Luotettavuuden varmistamiseksi täytyisi vielä testata järjestelmää tuotantoympäristöön verrattavassa ympäristössä.

Today, with the development of digitalization, end users require more than ever from services. Services needs to be fast, easy to use and always available. In addition, services are expected to function globally. When a service is globally functioning, its users are divided into multiple time zones around the world. Due to this, service downtimes are also impossible to schedule at appropriate times.

Due to their nature, database servers have been one problem area in providing high availability. The solution investigated and experimented if an open source project, Patroni, could provide the answer to this problem. The concrete part of this thesis was to familiarize onself with Patroni and set up a database cluster using it. Highly available load balancing using HAProxies was also created for the database cluster.

Database cluster and load balancing were tested for automatic fault tolerance. The testing focused on verifying an automatic failover mechanism. Information was obtained about the ability of the system to change roles of the components in a failover situation.

The thesis concluded that Patroni could be a possible solution for orchestrating databases in a high availability system. To ensure reliability, the solution should be further tested in an environment equivalent to the production environment.