Implementeren en beheren van Business Process Automation-toepassing op Amazon EKS: Een praktische handleiding

---

SAMENVATTEN

Dit artikel bevat een uitgebreide handleiding over de implementatie en het beheer van Business Process Automation (BPA) applicaties met behulp van Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS). Het schetst de voorwaarden, benadrukt de voordelen van het gebruik van EKS, en verstrekt stap-voor-stap instructies voor het opzetten van een EKS-cluster, Amazon RDS-database, en MongoDB Atlas. Daarnaast wordt in het artikel aandacht besteed aan de implementatiearchitectuur en worden de omgevingsvereisten gespecificeerd, zodat organisaties die op zoek zijn naar een optimale benutting van de EKS voor hun containergebonden BPA-toepassingen, over een degelijke bron beschikken.

Trefwoorden:Amazon EKS, Kubernetes, AWS, RDS, MongoDB Atlas, DevOps, Cloud Computing, Business Process Automation.

INLEIDING

BEDRIJFSPROCESAUTOMATISERING (BPA)




Cisco Business Process Automation (BPA) Services bieden een end-to-end consulting en ondersteuningsservicesportfolio die is ontworpen voor proces- en workflow-automatisering en orkestratie. Het BPA-platform is schaalbaar en op microservices gebaseerd, met een ingebouwde workflowengine, een digitale gebruikersinterface en gemeenschappelijke integratiemedia. Dit platform helpt complexe netwerkconfiguratiewijzigingen en bijbehorende processen te automatiseren, waardoor het geschikt is voor zowel serviceprovider-klanten als grote wereldwijde bedrijven.

De belangrijkste voordelen van Cisco BPA-services zijn:

• Gecompliceerde methoden en operationele procedures automatiseren.
• Het uitbreiden van teamexpertise om automatiseringsinitiatieven te versnellen.
• Het versnellen van de uitrol van nieuwe services met een verbeterde gebruikersinterface/portal.
• Verouderde netwerken integreren met nieuwe automatiseringsmogelijkheden.
  
  

Het BPA-platform ondersteunt verschillende bedrijfs- en IT/operationele gebruikscases zoals OS-upgrades, service provisioning en integratie met orkestratiemotoren. Klanten kunnen toegang krijgen tot een levenscyclus van services en BPA-functies, waaronder advies, implementatie, bedrijfskritieke services en oplossingsondersteuning. Cisco BPA-services zijn erop gericht de operationele efficiëntie te verhogen, kostbare fouten te verminderen, de bedrijfsflexibiliteit te verbeteren en snellere rendementen op automatiseringsinvesteringen te leveren.

AMAZON ELASTIC KUBERNETES SERVICE (EKS)

    Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS) is een volledig beheerde Kubernetes-service van Amazon Web Services (AWS). De in 2018 gelanceerde EKS vereenvoudigt het proces van het implementeren, beheren en schalen van containertoepassingen met behulp van Kubernetes, een open-source containerorkestratieplatform. EKS vat de complexiteit van het clusterbeheer van Kubernetes samen, waardoor ontwikkelaars zich op de bouw en het runnen van toepassingen kunnen concentreren zonder de onderliggende infrastructuur te moeten behandelen.

Voordelen van het gebruik van Amazon EKS voor de implementatie van toepassingen

Amazon EKS biedt verschillende voordelen voor de implementatie van applicaties, waardoor het een populaire keuze is voor organisaties die gebruik maken van containertoepassingen en microservices.

Belangrijkste voordelen:

• Beheerde Kubernetes-besturingsplane: EKS zorgt voor de inzet, het schalen en het onderhoud van het Kubernetes-besturingsplane, waardoor de operationele belasting afneemt.

• Vereenvoudigd clusterbeheer: EKS vat de complexiteit van het opzetten en beheren van Kubernetes clusters samen.

• Schaalbaarheid: EKS maakt het mogelijk om clusters gemakkelijk te schalen om de toenemende werkbelasting aan te kunnen.

• Hoge beschikbaarheid: EKS ondersteunt implementaties van zones met meerdere beschikbaarheid, waardoor de beschikbaarheid en de fouttolerantie worden verbeterd.

• Integratie met AWS-services: EKS integreert naadloos met diverse AWS-diensten.

• DEVops-automatisering: EKS ondersteunt continue integratie en continue inzet (CI/CD) voor containertoepassingen.
  
  

BPA-IMPLEMENTATIEARCHITECTUUR

Dit beeld vertegenwoordigt een overkoepelende architectuur van een cloudgebaseerde infrastructuur die op AWS is geïmplementeerd, met behulp van verschillende belangrijke componenten. Hier is een uitsplitsing van het diagram:

1. Amazon EKS (elastische Kubernetes-service): In de kern van het diagram wordt Amazon EKS ingezet in drie beschikbaarheidszones (AZ1, AZ2, AZ3), met Kubernetes-werkknooppunten binnen elke zone. Dit wijst op een hoogst beschikbare en fout-verdraagzame opstelling, aangezien de werkbelasting over veelvoudige beschikbaarheidszones wordt uitgespreid.
2. ALB (Application Load Balancer): Dit is aan de voorkant gepositioneerd, ontvangt verkeer van gebruikers en distribueert het over de EKS-cluster voor het verwerken van toepassingswerkbelasting. De load balancer zorgt ervoor dat de aanvragen gelijkmatig verdeeld zijn en kan schalen op basis van de vraag naar verkeer aan.
3. Amazon RDS (Relational Database Service) - PostgreSQL: Aan de rechterkant van het diagram is een Amazon RDS-instantie met PostgreSQL aanwezig. Deze database kan worden benaderd door applicaties die binnen het EKS-cluster draaien.
4. ECR (Elastic Container Registry): Hier worden Docker-containerbeelden opgeslagen en beheerd, die vervolgens worden ingezet op Amazon EKS voor het uitvoeren van de werkbelasting.
5. MongoDB Atlas: Aan de linkerkant is MongoDB Atlas geïntegreerd in de architectuur via een eigen eindpunt. MongoDB Atlas is een cloudgehoste NoSQL database service, hier gebruikt om documentgebaseerde database vereisten te verwerken. Het privé-eindpunt zorgt voor veilige, privé communicatie tussen de MongoDB Atlas instantie en andere AWS componenten.
6. Bastion-host: Een Bastion Host bevindt zich in de VPC (Virtual Private Cloud) en biedt een veilig toegangspunt voor beheerders om toegang te krijgen tot resources binnen de VPC zonder ze rechtstreeks bloot te stellen aan het internet.
7. Over het algemeen biedt deze architectuur een zeer beschikbare, schaalbare en veilige oplossing voor het implementeren en beheren van containertoepassingen met Amazon EKS, met ondersteuning voor zowel relationele (PostgreSQL) en NoSQL (MongoDB) databases.

ZOEK-CLUSTERINSTELLING

• Om een Amazon EKS-cluster te maken met de AWS CLI, kan de eksctl-opdrachtregel worden gebruikt. Dit is een voorbeeldopdracht:
  
  cluster maken \
  —name <my-eks-cluster> \
  —gebied us-west-2 \
  —Nodegroup-name standaardwerkers \
  —knooppunt-type t3.medium \
  —knooppunten 4 \
  —knooppunten — min 4 \
  —knooppunten — max. 6
  
  

RDS-DATABASEINSTELLING

Het implementeren van een relationele database op Amazon RDS omvat de volgende stappen:

1. Ga naar de AWS Management Console en ga naar de Amazon RDS-service.
2. Maak een nieuwe database-instantie met de gewenste specificaties.
3. Configureer de beveiligingsgroep zodat inkomende verbindingen van uw Amazon EKS-cluster mogelijk zijn.
   1. Selecteer met behulp van het vervolgkeuzemenu de meest recente versie van PostgreSQL. In ons geval is het "PostgreSQL 16.3-R1".
      
      
      
      
      
4. Geef de database-instantie hiervoor een naam en voer een gebruikersnaam en wachtwoord in.
   
   
   
   1. Zorg ervoor dat de standaardinstellingen voor "DB-instantiegrootte" en "Storage" zijn geselecteerd. Afhankelijk van de clustergrootte en de gegevensvereisten, selecteer de juiste grootte van de DB-instantie en het juiste opslagtype.
   2. Op basis van onze use case hebben we de volgende configuratie gekozen:
      • Grootte DB-instantie: db.m5d.2xlarge
      • 8 vCPU’s
      • 32 GiB RAM
      • Netwerk: 4,750 Mbps
      • 300 GB Instance Store
   3. Selecteer de gewenste waarden op basis van uw gebruikscase. We hebben de standaardwaarden geselecteerd.
      
      
      
      
   4. Zorg ervoor in "Database authenticatie" hebben we Wachtwoordverificatie geselecteerd. Verificeert met behulp van database-wachtwoorden.
      
      
      
   5. Zodra dat is geverifieerd, zijn we klaar om de database aan te maken. Ga terug naar het Amazon RDS dashboard. Bevestig dat de instantie beschikbaar is voor gebruik.
      
      
      
      
      
      
      
      

Regels voor security groepen

1. Werk de inkomende beveiligingsgroep bij met het CIDR-blok van de peul en het CIDR-blok van het knooppunt.
2. In RDS -> Databases -> DB-NAME, klik op Configuration, verwijs de sectie Parameter Group en klik op de parametergroep om deze te bekijken.  
   
   
3. Zoek naar "password_encryptie" en verander de waarde naar md5 van blank / andere waarde. Dit is nodig voor camunda configuraties om te werken. 
   
   
   
   1. Maak deze databases samen met gebruikers door verbinding te maken met de RDS.
      
      PG_ROOT_DATABASE=admin
      PG_INITDB_ROOT_USERNAME=admin
      PG_INITDB_ROOT_PASSWORD=xxxxxxx
      AUTH_DB_NAME=kong
      AUTH_DB_USER=kong
      AUTH_DB_PASSWORD=xxxxxxxx
      WFE_DB_USER=camunda
      WFE_DB_PASSWORD=xxxxxxx
      WFE_DB_NAME=process-engine
      
      
   2. Om de wachtwoorden van de database bij te werken, wijzigt u de waarden in het bpa-helm-chart/bpa/env/environment.txt-bestand. Dit bestand wordt gebruikt voor het verifiëren van databaseverbindingen.
      
      
      

ATLAS MONGODB INSTELLEN

Het opzetten van Atlas MongoDB omvat:

1. Inloggen bij Atlas MongoDB.
2. De organisatie en het project selecteren.
3. Het creëren van een specifieke cluster met de juiste specificaties en versie. In ons geval is het "MongoDB Atlas v5.0.29".
   
   
   
4. Selecteer de speciale laag, Cloud Provider & regio.
   
   
   
5. Selecteer de juiste laag (we hebben M30 als laag gebruikt) toegewezen cluster en geef de juiste clusternaam op en klik op Create Cluster. Het zal het Atlas monogodb-cluster initialiseren.
   
   

6. VPC Private endpoint instellen voor het Atlas- en K8S-cluster.
   1. Klik op het tabblad Private Endpoint voor netwerktoegang en klik op Add Private Endpoint.
      
      
      
7. Selecteer Cloud Provider als AWS, selecteer de betreffende regio en klik op Volgende.
   
   
   
   
8. Respectieve PVC-id en subnetnummer opgeven. Zodra u de details hebt ingevoerd, kopieert u de opdracht voor het maken van de vpc-eindpunten en voert u deze uit in de webconsole. U krijgt de vpc-eindpunt-id als uitvoer.
   
   

9. Klik op Next om de VPC-eindpunt-ID te plakken en klik op Create.
   
   

10. Zodra de status van het eindpunt is gemaakt, is deze beschikbaar zoals in de volgende afbeelding. VPC-eindpunt moet worden gemaakt voor pod cidr. In ons geval hebben we "100.64.0.0/16" gebruikt.
    
    

11. Voeg inkomende regels toe aan het nieuwe VPC-endpoint. Het vpc-endpoint wordt in de parent-account geplaatst en een beveiligingsgroep moet worden toegewezen aan het nieuwe vpc-endpoint.
    
    
    
    

ECR ALS BEELDREGISTER

1. Het creëren van Amazon ECR-repositories en het indrukken van Docker-afbeeldingen in deze repositories impliceert verschillende stappen. Dit zijn de stappen om een ECR-opslagplaats te maken, een Docker-afbeelding te labelen en naar de opslagplaats te duwen met de AWS CLI.
   
   aws ecr aanmaken-repository —repository-name your-image-name —region your-region
   
   

2. Vervangen:

   • uw-image-naam met de gewenste naam voor uw ECR-opslagplaats.

   • uw-regio met uw AWS-regio

3. Stappen om het beeld te labelen en te duwen.
   • Voorbeeld:
     
     docker tag containers.cisco.com/bpa/sase-service:4.0.3-522 <account number>.dkr.ecr.us-west-2.amazonaws.com/<repository_path>/sase-service:4.0.3-522
     
     docker push <account number>.dkr.ecr.us-west-2.amazonaws.com/<repository_path>/sase-service:4.0.3-522
     
     

4. IAM-rol voor EKS-knooppunten configureren

5. Zorg ervoor dat de EKS-werknemersknooppunten (EC2-instanties) de noodzakelijke IAM-rol hebben toegewezen met toestemming om beelden van ECR te halen. Het vereiste IAM-beleid is:
   

   {

       "Versie": "2012-10-17 ",

       "Verklaring": [

          {

             "Effect": "Toestaan",

             "Actie": [

                "ECR:GetDownloadURLForLayer",

                "ECR:BatchGetImage",

                "ECR:BatchCheckLayerAvailability"

             ],

             "Bron": "*"

          }

       ]

   }

6. Hang dit beleid aan de IAM rol verbonden aan uw EKS-werknemersknooppunten.

BPA-IMPLEMENTATIE

De uitrol van BPA omvat verschillende stappen, waaronder het labelen van EKS-werknemersknooppunten, het voorbereiden van directory's op knooppunten, het kopiëren van BPA-pakketten en het inzetten van BPA met Helm.

1. Voor onze klantimplementatie hebben we de volgende versies van software- en cloudservices gebruikt:

   1. BPA: 4.0.3-6
   2. RDS (Relational Database Service): PostgreSQL 16.3-R1
   3. MongoDB Atlas: v5.0.29 
   4. EK (Elastic Kubernetes Service): v1,27
2. Deze componenten zorgen ervoor dat onze implementatie robuust, schaalbaar en in staat is om de vereiste werkbelasting efficiënt te verwerken.
3. Etikettering EKS Worker Knooppunten
   
   kubectl label knooppunt <worker_node_1> name=node-1
   kubectl label knooppunt <worker_node_2> name=knooppunt-2
   kubectl label knooppunt <worker_node_3> name=node-3
   kubectl label knooppunt <worker_node_4> name=node-4
   
   

Directories op knooppunten voorbereiden

• KNOOPPUNT 1:
  
  rm -rf /opt/bpa/data/
  mkdir -p /opt/bpa/data/zookeeper1
  mkdir -p /opt/bpa/data/zookeeper4
  mkdir -p /opt/bpa/data/zookeeper5
  chmod 777 /opt/bpa/data/zoökeeper1
  chmod 777 /opt/bpa/data/zookeeper4
  chmod 777 /opt/bpa/data/zookeeper5
  mkdir -p /opt/bpa/data/kafka1
  chmod 777 /opt/bpa/data/kafka1
  sysctl -w vm.max_map_count=262144
  
  
• KNOOPPUNT 2:
  
  rm -rf /opt/bpa/data/
  mkdir -p /opt/bpa/data/zookeeper1
  mkdir -p /opt/bpa/data/zookeeper4
  mkdir -p /opt/bpa/data/zookeeper5
  chmod 777 /opt/bpa/data/zoökeeper1
  chmod 777 /opt/bpa/data/zookeeper4
  chmod 777 /opt/bpa/data/zookeeper5
  mkdir -p /opt/bpa/data/kafka1
  chmod 777 /opt/bpa/data/kafka1
  sysctl -w vm.max_map_count=262144
  
  
• KNOOPPUNT 3:
  
  rm -rf /opt/bpa/data
  sysctl -w vm.max_map_count=262144
  mkdir -p /opt/bpa/data/kafka3
  mkdir -p /opt/bpa/data/zookeeper3
  mkdir -p /opt/bpa/data/zookeeper4
  mkdir -p /opt/bpa/data/zookeeper5
  chmod 777 /opt/bpa/data/kafka3
  chmod 777 /opt/bpa/data/zookeeper3
  chmod 777 /opt/bpa/data/zookeeper4
  chmod 777 /opt/bpa/data/zookeeper5
  
  
• KNOOPPUNT 4:
  
  mkdir -p /opt/bpa/data/elk
  mkdir -p /opt/bpa/data/metrices/prometheus
  mkdir -p /opt/bpa/data/metrices/grafana
  chmod 777 /opt/bpa/data/metrices
  chmod 777 /opt/bpa/data/metrices/prometheus
  chmod 777 /opt/bpa/data/metrices/grafana
  sysctl -w vm.max_map_count=262144
  
  

BPA-pakketten kopiëren

scp -r pakketten naar knooppunt1:/opt/bpa/
scp -r pakketten naar knooppunt2:/opt/bpa/
scp -r pakketten naar knooppunt3:/opt/bpa/
scp -r pakketten naar knooppunt4:/opt/bpa/

BPA implementeren met Helm

helm installeert bpa-rel —creatie-naamruimte —naamruimte bpa-ns /opt/EKS/bpa-helm-chart

Instellen toegangscontrole

Inloop inschakelen

• Update values.yamlom toegang te krijgen:
  
  ingress_controller: {aanmaken: waar}
  
  

Een geheim maken met BPA-certificaat

• Navigeer naar de certificaatmap en maak een geheim:
  
  cd/opt/bpa/<BPA helm-locatie>/bpa/conf/common/certs/
  kubectl aanmaken geheime tls bpa-certificate-ingress —cert=bap-cert.pem —key=bap-key.pem -n bpa-ns
  
  

Ingress Controller bijwerken

• Voeg het nieuw gemaakte geheim toe in de ingress-controller.yaml bestand:
  
  cd/opt/bpa/<BPA helm chart locatie>/templates/
  vi ingress-controller.yaml
  "- —default-ssl-certificate=$(POD_NAMESPACE)/bpa-certificate-ingress"
  
  

Ingress-certificaat bijwerken

• Voer Helm verwijderen en installeren om het toegangscertificaat bij te werken.
  
  

Omgevingsspecificaties

De omgevingsspecificaties omvatten eisen voor EC2-instanties, load balancers, VPC-endpoints en RDS-instanties. Belangrijkste specificaties zijn:

• Eisen EC2:

  1. Opslagvereisten:2 TB ruimte per knooppunten. Monteer EBS volume naar /opt en voeg een vermelding toe in /etc/fstab voor alle knooppunten.

  2. Beveiligingsgroep inkomend: 30101, 443, 0 - 65535 TCP, 22 voor ssh.

  3. Security groep uitgaand: Al het verkeer moet zijn ingeschakeld.

  4. DNS-sleuf: EC2 moet beschikken over on-premiers in /etc/resolve.conf.
     
     

Eisen voor taakverdeling:

• Listeners poorten moeten 443, 30101 zijn.
• VPC-eindpuntvereisten (Atlas MongoDB).
• VPC-eindpunten die zijn gemaakt voor Atlas-connectiviteit zijn beschikbaar in de parent-account. VPC Endpoint moet een beveiligingsgroep hebben die alle inkomende toegang (0-65535) biedt.
  
  

BELANGRIJKE CONCEPTEN EN COMPONENTEN

Het begrijpen van de basisprincipes van Kubernetes is essentieel voor het effectief inzetten en beheren van applicaties met Amazon EKS.

CONCLUSIE

Dit artikel biedt een gedetailleerde handleiding voor het implementeren en beheren van Business Process Automation (BPA) applicaties met behulp van Amazon EKS. Door de beschreven stappen te volgen en de belangrijkste concepten te begrijpen, kunnen organisaties de voordelen van EKS gebruiken voor hun containergebonden BPA-toepassingen.

REFERENTIES

Amazon Web Services, "Amazon EKS Documentatie," [Online]. Beschikbaar op:https://docs.aws.amazon.com/eks/

Kubernetes, "Kubernetes Documentatie," [Online]. Beschikbaar op:https://kubernetes.io/docs/home/

Cisco BPA in een oogopslag https://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-provider/at-a-glance-c45-742579.html

BPA Operations Guide https://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/bpa/v403/cisco-bpa-operations-guide-v403.pdf

BPA Developer Guide https://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/bpa/v403/cisco-bpa-developer-guide-v403.pdf