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Milvus Operatorを使用してKubernetesでMilvusを実行する

このページでは、Milvus Operatorを使用してKubernetesでMilvusインスタンスを起動する方法を説明します。

概要

Milvus Operatorは、Kubernetes (K8s)クラスタへのMilvusサービススタックのデプロイと管理を支援するソリューションです。このスタックには、すべてのMilvusコンポーネントと、etcd、Pulsar、MinIOなどの関連する依存関係が含まれます。

前提条件

K8sクラスタを作成します。

StorageClassをインストールします。インストールされたStorageClassは以下の手順で確認できます。

$ kubectl get sc

NAME                  PROVISIONER                  RECLAIMPOLICY    VOLUMEBIINDINGMODE    ALLOWVOLUMEEXPANSION     AGE
standard (default)    k8s.io/minikube-hostpath     Delete           Immediate             false

インストール前にハードウェアとソフトウェアの要件を確認します。
Milvusをインストールする前に、Milvus Sizing Toolを使用して、データサイズに基づいてハードウェア要件を見積もることを推奨します。これにより、Milvusのインストールに最適なパフォーマンスとリソースの割り当てを確保することができます。

イメージのプル時に問題が発生した場合は、community@zilliz.comまで問題の詳細をご連絡ください。

Milvus Operatorのインストール

Milvus OperatorはKubernetes Custom Resourcesの上にMilvusクラスタのカスタムリソースを定義します。カスタムリソースが定義されると、宣言的な方法でK8s APIを使用し、Milvusデプロイメントスタックを管理して、スケーラビリティと高可用性を確保することができます。

1.cert-manager のインストール

Milvus Operatorは、cert-managerを使用してWebhookサーバー用の証明書を提供します。

Helm を使用して Milvus Operator をデプロイする場合は、この手順を省略できます。
Milvus Operator には cert-manager 1.1.3 以上が必要です。

次のコマンドを実行して cert-manager をインストールします。

$ kubectl apply -f https://github.com/jetstack/cert-manager/releases/download/v1.5.3/cert-manager.yaml

インストールプロセスが終了すると、次のような出力が表示されます。

customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/certificaterequests.cert-manager.io created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/certificates.cert-manager.io created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/challenges.acme.cert-manager.io created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/clusterissuers.cert-manager.io created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/issuers.cert-manager.io created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/orders.acme.cert-manager.io created
namespace/cert-manager created
serviceaccount/cert-manager-cainjector created
...
service/cert-manager created
service/cert-manager-webhook created
deployment.apps/cert-manager-cainjector created
deployment.apps/cert-manager created
deployment.apps/cert-manager-webhook created
mutatingwebhookconfiguration.admissionregistration.k8s.io/cert-manager-webhook created
validatingwebhookconfiguration.admissionregistration.k8s.io/cert-manager-webhook created

cert-managerポッドが実行されているかどうかは、以下のようにして確認できます：

$ kubectl get pods -n cert-manager

NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
cert-manager-848f547974-gccz8             1/1     Running   0          70s
cert-manager-cainjector-54f4cc6b5-dpj84   1/1     Running   0          70s
cert-manager-webhook-7c9588c76-tqncn      1/1     Running   0          70s

2.Milvus Operator のインストール

以下のいずれかの方法でMilvus Operatorをインストールすることができます：

Helmを使用する
kubectlを使用する

Helmによるインストール

以下のコマンドを実行して、HelmでMilvus Operatorをインストールします。

$ helm install milvus-operator \
  -n milvus-operator --create-namespace \
  --wait --wait-for-jobs \
  https://github.com/zilliztech/milvus-operator/releases/download/v1.0.1/milvus-operator-1.0.1.tgz

インストールプロセスが終了すると、以下のような出力が表示されます。

NAME: milvus-operator
LAST DEPLOYED: Thu Jul  7 13:18:40 2022
NAMESPACE: milvus-operator
STATUS: deployed
REVISION: 1
TEST SUITE: None
NOTES:
Milvus Operator Is Starting, use `kubectl get -n milvus-operator deploy/milvus-operator` to check if its successfully installed
If Operator not started successfully, check the checker's log with `kubectl -n milvus-operator logs job/milvus-operator-checker`
Full Installation doc can be found in https://github.com/zilliztech/milvus-operator/blob/main/docs/installation/installation.md
Quick start with `kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/zilliztech/milvus-operator/main/config/samples/milvus_minimum.yaml`
More samples can be found in https://github.com/zilliztech/milvus-operator/tree/main/config/samples
CRD Documentation can be found in https://github.com/zilliztech/milvus-operator/tree/main/docs/CRD

kubectlによるインストール

以下のコマンドを実行して、Milvus Operator をkubectl でインストールします。

$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/zilliztech/milvus-operator/main/deploy/manifests/deployment.yaml

インストールプロセスが終了すると、以下のような出力が表示されます。

namespace/milvus-operator created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/milvusclusters.milvus.io created
serviceaccount/milvus-operator-controller-manager created
role.rbac.authorization.k8s.io/milvus-operator-leader-election-role created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/milvus-operator-manager-role created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/milvus-operator-metrics-reader created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/milvus-operator-proxy-role created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/milvus-operator-leader-election-rolebinding created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/milvus-operator-manager-rolebinding created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/milvus-operator-proxy-rolebinding created
configmap/milvus-operator-manager-config created
service/milvus-operator-controller-manager-metrics-service created
service/milvus-operator-webhook-service created
deployment.apps/milvus-operator-controller-manager created
certificate.cert-manager.io/milvus-operator-serving-cert created
issuer.cert-manager.io/milvus-operator-selfsigned-issuer created
mutatingwebhookconfiguration.admissionregistration.k8s.io/milvus-operator-mutating-webhook-configuration created
validatingwebhookconfiguration.admissionregistration.k8s.io/milvus-operator-validating-webhook-configuration created

Milvus OperatorのPodが起動しているかどうかは、以下のようにして確認できます：

$ kubectl get pods -n milvus-operator

NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
milvus-operator-5fd77b87dc-msrk4   1/1     Running   0          46s

Milvusのデプロイ

1.Milvusクラスタのデプロイ

Milvus Operatorポッドが実行されたら、次のようにMilvusクラスタをデプロイできます。

$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/zilliztech/milvus-operator/main/config/samples/milvus_cluster_default.yaml

上記のコマンドは、デフォルトの設定を使用して、コンポーネントと依存関係を別々のポッドに持つMilvusクラスタをデプロイします。これらの設定をカスタマイズするには、Milvus Sizing Toolを使用して実際のデータサイズに基づいて設定を調整し、対応するYAMLファイルをダウンロードすることをお勧めします。設定パラメータの詳細については、Milvus System Configurations Checklistを参照してください。

リリース名にはアルファベット、数字、ダッシュのみを使用してください。リリース名にはドットは使用できません。
Milvusインスタンスをスタンドアロンモードでデプロイすることもできます。そのためには、上記コマンドの設定ファイルURLを次のように変更してください。https://raw.githubusercontent.com/zilliztech/milvus-operator/main/config/samples/milvus_default.yaml

2.Milvusクラスタのステータスの確認

以下のコマンドを実行してMilvusクラスタのステータスを確認します。

$ kubectl get milvus my-release -o yaml

Milvusクラスタの準備ができたら、上記コマンドの出力は以下のようになるはずです。status.status フィールドがUnhealthy のままであれば、Milvusクラスタはまだ作成中です。

apiVersion: milvus.io/v1alpha1
kind: Milvus
metadata:
...
status:
  conditions:
  - lastTransitionTime: "2021-11-02T05:59:41Z"
    reason: StorageReady
    status: "True"
    type: StorageReady
  - lastTransitionTime: "2021-11-02T06:06:23Z"
    message: Pulsar is ready
    reason: PulsarReady
    status: "True"
    type: PulsarReady
  - lastTransitionTime: "2021-11-02T05:59:41Z"
    message: Etcd endpoints is healthy
    reason: EtcdReady
    status: "True"
    type: EtcdReady
  - lastTransitionTime: "2021-11-02T06:12:36Z"
    message: All Milvus components are healthy
    reason: MilvusClusterHealthy
    status: "True"
    type: MilvusReady
  endpoint: my-release-milvus.default:19530
  status: Healthy

Milvus Operatorは、etcd、Pulsar、MinIOなどのMilvus依存関係を作成し、プロキシ、コーディネータ、ノードなどのMilvusコンポーネントを作成します。

Milvusクラスタの準備ができたら、Milvusクラスタ内のすべてのPodのステータスは以下のようになるはずです。

$ kubectl get pods

NAME                                            READY   STATUS      RESTARTS   AGE
my-release-etcd-0                               1/1     Running     0          14m
my-release-etcd-1                               1/1     Running     0          14m
my-release-etcd-2                               1/1     Running     0          14m
my-release-milvus-datanode-5c686bd65-wxtmf      1/1     Running     0          6m
my-release-milvus-indexnode-5b9787b54-xclbx     1/1     Running     0          6m
my-release-milvus-proxy-84f67cdb7f-pg6wf        1/1     Running     0          6m
my-release-milvus-querynode-5bcb59f6-nhqqw      1/1     Running     0          6m
my-release-milvus-mixcoord-fdcccfc84-9964g      1/1     Running     0          6m
my-release-minio-0                              1/1     Running     0          14m
my-release-minio-1                              1/1     Running     0          14m
my-release-minio-2                              1/1     Running     0          14m
my-release-minio-3                              1/1     Running     0          14m
my-release-pulsar-bookie-0                      1/1     Running     0          14m
my-release-pulsar-bookie-1                      1/1     Running     0          14m
my-release-pulsar-bookie-init-h6tfz             0/1     Completed   0          14m
my-release-pulsar-broker-0                      1/1     Running     0          14m
my-release-pulsar-broker-1                      1/1     Running     0          14m
my-release-pulsar-proxy-0                       1/1     Running     0          14m
my-release-pulsar-proxy-1                       1/1     Running     0          14m
my-release-pulsar-pulsar-init-d2t56             0/1     Completed   0          14m
my-release-pulsar-recovery-0                    1/1     Running     0          14m
my-release-pulsar-toolset-0                     1/1     Running     0          14m
my-release-pulsar-zookeeper-0                   1/1     Running     0          14m
my-release-pulsar-zookeeper-1                   1/1     Running     0          13m
my-release-pulsar-zookeeper-2                   1/1     Running     0          13m

3.ローカルポートをMilvusに転送する

以下のコマンドを実行して、Milvusクラスタがサービスを提供しているポートを取得します。

$ kubectl get pod my-release-milvus-proxy-84f67cdb7f-pg6wf --template
='{{(index (index .spec.containers 0).ports 0).containerPort}}{{"\n"}}'
19530

出力は、Milvusインスタンスがデフォルトのポート19530でサービスを提供していることを示しています。

スタンドアロンモードでMilvusをデプロイしている場合、ポッド名をmy-release-milvus-proxy-xxxxxxxxxx-xxxxx からmy-release-milvus-xxxxxxxxxx-xxxxx に変更します。

次に、以下のコマンドを実行して、ローカルポートをMilvusがサービスを提供するポートに転送します。

$ kubectl port-forward service/my-release-milvus 27017:19530
Forwarding from 127.0.0.1:27017 -> 19530

オプションとして、上記のコマンドで27017:19530 の代わりに:19530 を使用することで、kubectl にローカルポートを割り当てさせることができ、ポートの競合を管理する必要がなくなります。

デフォルトでは、kubectlのポートフォワーディングはlocalhost のみをリッスンします。Milvusに選択したIPアドレスまたはすべてのIPアドレスをリッスンさせたい場合は、address フラグを使用してください。以下のコマンドは、port-forwardをホストマシンのすべてのIPアドレスでリッスンするようにします。

$ kubectl port-forward --address 0.0.0.0 service/my-release-milvus 27017:19530
Forwarding from 0.0.0.0:27017 -> 19530

Milvusのアンインストール

以下のコマンドを実行してMilvusクラスタをアンインストールします。

$ kubectl delete milvus my-release

デフォルトの設定を使用してMilvusクラスタを削除すると、etcd、Pulsar、MinIOなどの依存関係は削除されません。そのため、次回同じMilvusクラスタインスタンスをインストールすると、これらの依存関係が再び使用されます。
Milvusクラスタとともに依存関係およびプライベート仮想クラウド(PVC)を削除するには、設定ファイルを参照してください。

Milvus Operatorのアンインストール

Milvus Operatorをアンインストールするには2つの方法があります。

Helmを使用してアンインストールする
kubectlによるアンインストール

Helmによるアンインストール

$ helm -n milvus-operator uninstall milvus-operator

kubectlでアンインストール

$ kubectl delete -f https://raw.githubusercontent.com/zilliztech/milvus-operator/v1.0.1/deploy/manifests/deployment.yaml

次のステップ

DockerにMilvusをインストールしました：

Hello MilvusでMilvusができることを確認する。
Milvusの基本操作を学ぶ：
Helm Chartを使用したMilvusのアップグレード。
Milvusクラスタのスケール
Milvuクラスタをクラウドにデプロイする：
MilvusのデータバックアップのためのオープンソースツールであるMilvus Backupを紹介します。
オープンソースのMilvusデバッグツールであるBirdwatcherのご紹介。
Milvusを直感的に管理するオープンソースのGUIツールAttuをご覧ください。
PrometheusによるMilvusの監視

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