Cuando llega el momento de modernizar la infraestructura de un sistema, una de las mayores preocupaciones es minimizar el impacto en los servicios en producción. En este blog, compartimos nuestra experiencia migrando un clúster de Elasticsearch a Kubernetes sin tiempo de inactividad, garantizando la continuidad del servicio y la integridad de los datos.
El Desafío: Migrar sin Interrupciones
Elasticsearch es una pieza crítica en muchos sistemas, proporcionando búsqueda y analíticas en tiempo real. Migrarlo a Kubernetes implica retos como la gestión del almacenamiento, la configuración de nodos, la sincronización de datos sin afectar a los usuarios finales, y la correcta gestión de recursos de Java, particularmente el heap de la JVM. Además, el entorno original de Elasticsearch estaba en una configuración previa y ejecutándose en máquinas virtuales, lo que complicó aún más la migración.
Nuestro objetivo era claro: realizar la migración sin interrupciones para las aplicaciones que dependen de Elasticsearch, manteniendo la misma configuración durante la transición para evitar posibles incompatibilidades y gestionando adecuadamente la memoria Java en el proceso.
Estrategia de Migración
Para lograrlo, seguimos una estrategia bien definida, basada en los siguientes pasos:
Preparación del Entorno
Antes de iniciar la migración, configuramos el entorno de destino en Kubernetes. Esto incluyó la creación de los recursos necesarios como ConfigMaps, StatefulSets y servicios de balanceo de carga para Elasticsearch. A pesar de que estábamos migrando a la misma configuración de Elasticsearch, nos aseguramos de que el entorno de Kubernetes tuviera la misma configuración de recursos, almacenamiento y seguridad que el entorno original. Además, se verificó que la infraestructura de Kubernetes pudiera soportar adecuadamente las necesidades de rendimiento del clúster.
Configuración de Replicación
Para garantizar la integridad de los datos, habilitamos la replicación entre el clúster original (en máquinas virtuales) y el nuevo en Kubernetes. Este proceso permitió mantener la sincronización de los índices y asegurarnos de que no se perdiera información durante la transición. A pesar de mantener la misma configuración, realizamos ajustes en la configuración de los índices para asegurar que la replicación fuera efectiva, dado que algunas configuraciones específicas podían generar problemas si no se migraban correctamente.
Imagen 1: Comunicación entre nodos de Elasticsearch, máquinas virtuales y Kubernetes.
Gestión del Heap de Java
Uno de los desafíos clave en la migración fue la gestión del heap de Java, que es crucial para el rendimiento de Elasticsearch. Durante el proceso, tuvimos que ajustar la configuración de la JVM para garantizar que el clúster funcionara de manera eficiente en Kubernetes.
Redirección del Tráfico
Implementamos un balanceador de carga que distribuyera las peticiones entre ambos clústeres. Gradualmente, fuimos desviando el tráfico hacia el nuevo entorno hasta que pudimos operar completamente en Kubernetes. Migramos el tráfico por nodo, asegurando la estabilidad en cada paso del proceso. Mantuvimos la misma configuración para evitar problemas de compatibilidad entre nodos y servicios.
Validaciones
Realizamos pruebas exhaustivas en el nuevo clúster para garantizar que las consultas respondieran correctamente y que el rendimiento fuera el esperado. Esto incluyó validaciones en la integridad de los datos, tiempos de respuesta y tolerancia a fallos. Además, verificamos que todas las aplicaciones y servicios apuntaran correctamente al nuevo clúster y que las configuraciones de seguridad fueran equivalentes a las del entorno original.
Plan de Contingencia (Rollback)
Realizamos pruebas exhaustivas en el nuevo clúster para garantizar que las consultas respondieran correctamente y que el rendimiento fuera el esperado. Esto incluyó validaciones en la integridad de los datos, tiempos de respuesta y tolerancia a fallos. Además, verificamos que todas las aplicaciones y servicios apuntaran correctamente al nuevo clúster y que las configuraciones de seguridad fueran equivalentes a las del entorno original.
Retos en un Entorno de Kubernetes
Durante el proceso de migración, enfrentamos algunos desafíos específicos relacionados con el entorno gestionado por Kubernetes. Entre ellos, destacaron la gestión del almacenamiento persistente, la configuración de redes para garantizar la conectividad entre clústeres y la optimización de costos de los recursos aprovisionados. También fue necesario ajustar la configuración de seguridad para cumplir con las políticas de Kubernetes y garantizar un acceso seguro a los datos.
A pesar de migrar a la misma configuración de Elasticsearch, la configuración en máquinas virtuales requería ajustes específicos, como la gestión de volúmenes persistentes y las reglas de firewall. La latencia en la replicación inicial de datos también fue un factor a considerar, ya que los tiempos variaban dependiendo de la carga de trabajo y la infraestructura de red. Para mitigar estos problemas, optimizamos la configuración de los volúmenes persistentes y ajustamos las reglas de firewall y balanceo de carga dentro del entorno de Kubernetes.
Conclusiones
Migrar un clúster de Elasticsearch sin tiempo de inactividad es un reto que requiere una estrategia cuidadosa y una ejecución precisa. Kubernetes ofrece ventajas como escalabilidad y resiliencia, pero también introduce nuevos desafíos, especialmente en la gestión de almacenamiento persistente y configuración de nodos. Mantener la misma configuración durante la migración presentó una capa adicional de complejidad, pero permitió mantener la compatibilidad y evitar incompatibilidades durante la transición. Además, la correcta gestión del heap de Java fue crucial para asegurar el rendimiento del clúster.
El resultado final fue un sistema moderno, más fácil de administrar y con mayor capacidad de escalar según las necesidades del negocio. Esta experiencia demuestra que, con una planificación adecuada, es posible realizar migraciones sin afectar la disponibilidad del servicio, incluso cuando se trabaja con configuraciones previas de aplicaciones y se deben gestionar eficientemente los recursos.
Si estás considerando una migración similar, nuestra recomendación es prepararse con un plan detallado, realizar pruebas exhaustivas y asegurar una transición gradual para evitar riesgos innecesarios.
