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operator简介 - 小白QAQ555

 1 year ago
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operator简介

operator 是一种 kubernetes 的扩展形式，利用自定义资源对象（Custom Resource）来管理应用和组件，允许用户以 Kubernetes 的声明式 API 风格来管理应用及服务。

  • CRD (Custom Resource Definition): 允许用户自定义 Kubernetes 资源，是一个类型；
  • CR (Custom Resourse): CRD 的一个具体实例；
  • webhook: 它本质上是一种 HTTP 回调，会注册到 apiserver 上。在 apiserver 特定事件发生时，会查询已注册的 webhook，并把相应的消息转发过去。按照处理类型的不同，一般可以将其分为两类：一类可能会修改传入对象，称为 mutating webhook；一类则会只读传入对象，称为 validating webhook。
  • 工作队列: controller 的核心组件。它会监控集群内的资源变化，并把相关的对象，包括它的动作与 key，例如 Pod 的一个 Create 动作，作为一个事件存储于该队列中；
  • controller :它会循环地处理上述工作队列，按照各自的逻辑把集群状态向预期状态推动。不同的 controller 处理的类型不同，比如 replicaset controller 关注的是副本数，会处理一些 Pod 相关的事件；
  • operator:operator 是描述、部署和管理 kubernetes 应用的一套机制，从实现上来说，可以将其理解为 CRD 配合可选的 webhook 与 controller 来实现用户业务逻辑，即 operator = CRD + webhook + controller。
  1. 用户创建一个自定义资源 (CRD)；
  2. apiserver 根据自己注册的一个 pass 列表，把该 CRD 的请求转发给 webhook；
  3. webhook 一般会完成该 CRD 的缺省值设定和参数检验。webhook 处理完之后，相应的 CR 会被写入数据库，返回给用户；
  4. 与此同时，controller 会在后台监测该自定义资源，按照业务逻辑，处理与该自定义资源相关联的特殊操作；
  5. 上述处理一般会引起集群内的状态变化，controller 会监测这些关联的变化，把这些变化记录到 CRD 的状态中。

两者实际上并没有本质的区别，它们的核心都是使用官方的 controller-tools 和 controller-runtime。

operator SDK

operator framework，是 CoreOS 公司开发和维护的用于快速创建 operator 的工具，可以帮助我们快速构建 operator 应用。

#下载operator sdk
wget https://github.com/operator-framework/operator-sdk/releases

mkdir -p /root/go/src/github.com/memcached-operator
cd /root/go/src/github.com/memcached-operator
operator-sdk init --domain example.com --repo github.com/memcached-operator

创建API

operator-sdk create api --group cache --version v1alpha1 --kind Memcached --resource --controller

# tree
.
├── api
│   └── v1alpha1
│       ├── groupversion_info.go
│       ├── memcached_types.go
│       └── zz_generated.deepcopy.go
├── bin
│   └── controller-gen
├── config
│   ├── crd
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   ├── kustomizeconfig.yaml
│   │   └── patches
│   │       ├── cainjection_in_memcacheds.yaml
│   │       └── webhook_in_memcacheds.yaml
│   ├── default
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   ├── manager_auth_proxy_patch.yaml
│   │   └── manager_config_patch.yaml
│   ├── manager
│   │   ├── controller_manager_config.yaml
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   └── manager.yaml
│   ├── manifests
│   │   └── kustomization.yaml
│   ├── prometheus
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   └── monitor.yaml
│   ├── rbac
│   │   ├── auth_proxy_client_clusterrole.yaml
│   │   ├── auth_proxy_role_binding.yaml
│   │   ├── auth_proxy_role.yaml
│   │   ├── auth_proxy_service.yaml
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   ├── leader_election_role_binding.yaml
│   │   ├── leader_election_role.yaml
│   │   ├── memcached_editor_role.yaml
│   │   ├── memcached_viewer_role.yaml
│   │   ├── role_binding.yaml
│   │   └── service_account.yaml
│   ├── samples
│   │   ├── cache_v1alpha1_memcached.yaml
│   │   └── kustomization.yaml
│   └── scorecard
│       ├── bases
│       │   └── config.yaml
│       ├── kustomization.yaml
│       └── patches
│           ├── basic.config.yaml
│           └── olm.config.yaml
├── controllers
│   ├── memcached_controller.go
│   └── suite_test.go
├── Dockerfile
├── go.mod
├── go.sum
├── hack
│   └── boilerplate.go.txt
├── main.go
├── Makefile
└── PROJECT

17 directories, 43 files
将 CRD 安装到k8s集群中
make install
部署operator
make deploy
安装CR实例
kubectl apply -f config/samples/cache_v1alpha1_memcached.yaml

卸载operator

make undeploy
卸载CRD
make uninstall

kubebuilder

# 下载 kubebuilder
wget https://github.com/kubernetes-sigs/kubebuilder/releases/download/v2.3.1/kubebuilder_2.3.1_linux_amd64.tar.gz

mkdir -p /root/go/src/github.com/testcrd-controller
cd /root/go/src/github.com/testcrd-controller

#--domain 指定了后续注册 CRD 对象的 Group 域名
kubebuilder init --domain edas.io

创建API

kubebuilder create api --group apps --version v1alpha1 --kind Application

参数说明：

  • group 加上之前的 domian 即此 CRD 的 Group: apps.edas.io；
  • version 一般分三种，按社区标准：
    • v1alpha1: 此 api 不稳定，CRD 可能废弃、字段可能随时调整，不要依赖；
    • v1beta1: api 已稳定，会保证向后兼容，特性可能会调整；
    • v1: api 和特性都已稳定；
  • kind: 此 CRD 的类型，类似于 Service 的概念；
# ls
api  bin  config  controllers  Dockerfile  go.mod  go.sum  hack  main.go  Makefile  PROJECT
# tree
.
├── api
│   └── v1alpha1
│       ├── application_types.go
│       ├── groupversion_info.go
│       └── zz_generated.deepcopy.go
├── bin
│   └── manager
├── config
│   ├── certmanager
│   │   ├── certificate.yaml
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   └── kustomizeconfig.yaml
│   ├── crd
│   │   ├── bases
│   │   │   └── apps.edas.io_applications.yaml
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   ├── kustomizeconfig.yaml
│   │   └── patches
│   │       ├── cainjection_in_applications.yaml
│   │       └── webhook_in_applications.yaml
│   ├── default
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   ├── manager_auth_proxy_patch.yaml
│   │   ├── manager_webhook_patch.yaml
│   │   └── webhookcainjection_patch.yaml
│   ├── manager
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   └── manager.yaml
│   ├── prometheus
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   └── monitor.yaml
│   ├── rbac
│   │   ├── application_editor_role.yaml
│   │   ├── application_viewer_role.yaml
│   │   ├── auth_proxy_client_clusterrole.yaml
│   │   ├── auth_proxy_role_binding.yaml
│   │   ├── auth_proxy_role.yaml
│   │   ├── auth_proxy_service.yaml
│   │   ├── kustomization.yaml
│   │   ├── leader_election_role_binding.yaml
│   │   ├── leader_election_role.yaml
│   │   ├── role_binding.yaml
│   │   └── role.yaml
│   ├── samples
│   │   └── apps_v1alpha1_application.yaml
│   └── webhook
│       ├── kustomization.yaml
│       ├── kustomizeconfig.yaml
│       └── service.yaml
├── controllers
│   ├── application_controller.go
│   └── suite_test.go
├── Dockerfile
├── go.mod
├── go.sum
├── hack
│   └── boilerplate.go.txt
├── main.go
├── Makefile
└── PROJECT
将 CRD 安装到k8s集群中
make install
本地运行controller
make run
安装CR实例
kubectl apply -f config/samples/
卸载CRD
make uninstall

创建webhook

kubebuilder create webhook --group apps --version v1alpha1 --kind Application --defaulting --programmatic-validation

Mongodb

安装mongodb operator

安装mongodb实例

---
apiVersion: mongodbcommunity.mongodb.com/v1
kind: MongoDBCommunity
metadata:
  name: example-mongodb
spec:
  members: 1
  type: ReplicaSet
  version: "4.2.6"
  security:
    authentication:
      modes: ["SCRAM"]
  users:
    - name: my-user
      db: admin
      passwordSecretRef: # a reference to the secret that will be used to generate the user's password
        name: my-user-password
      roles:
        - name: clusterAdmin
          db: admin
        - name: userAdminAnyDatabase
          db: admin
      scramCredentialsSecretName: my-scram
  additionalMongodConfig:
    storage.wiredTiger.engineConfig.journalCompressor: zlib

# the user credentials will be generated from this secret
# once the credentials are generated, this secret is no longer required
---
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: my-user-password
type: Opaque
stringData:
  password: "123456"

使用mongodb

# kubectl exec -it example-mongodb-0 -n mongodb bash    
I have no name!@example-mongodb-0:/$ mongo
MongoDB shell version v4.2.6
connecting to: mongodb://127.0.0.1:27017/?compressors=disabled&gssapiServiceName=mongodb
Implicit session: session { "id" : UUID("51607c54-bc7d-4006-8ef6-a9ff0a2e767a") }
MongoDB server version: 4.2.6
Welcome to the MongoDB shell.
For interactive help, type "help".
For more comprehensive documentation, see
	http://docs.mongodb.org/
Questions? Try the support group
	http://groups.google.com/group/mongodb-user
2021-08-23T03:21:29.304+0000 I  STORAGE  [main] In File::open(), ::open for '//.mongorc.js' failed with Permission denied
example-mongodb:PRIMARY> use admin
switched to db admin
example-mongodb:PRIMARY> db.auth('my-user', '123456')
1
example-mongodb:PRIMARY> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
example-mongodb:PRIMARY> exit

Elastic Cloud on Kubernetes(ECK)是一个 Elasticsearch Operator。 ECK 使用 Kubernetes Operator 模式构建而成，需要安装在您的 Kubernetes 集群内，其功能绝不仅限于简化 Kubernetes 上 Elasticsearch 和 Kibana 的部署工作这一项任务。ECK 专注于简化所有后期运行工作，例如：

  • 管理和监测多个集群
  • 轻松升级至新的版本
  • 扩大或缩小集群容量
  • 更改集群配置
  • 动态调整本地存储的规模（包括 Elastic Local Volume（一款本地存储驱动器））

安装 ECK 对应的 Operator 资源对象

#kubectl apply -f https://download.elastic.co/downloads/eck/1.6.0/all-in-one.yaml

Elasticsearch

创建单节点Elasticsearch 集群
cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: elasticsearch.k8s.elastic.co/v1
kind: Elasticsearch
metadata:
  name: quickstart
spec:
  version: 7.13.2
  nodeSets:
  - name: default
    count: 1
    config:
      node.store.allow_mmap: false
EOF
创建三节点Elasticsearch的集群

宿主机设置一下sysctl -w vm.max_map_count=262144

---
apiVersion: elasticsearch.k8s.elastic.co/v1
kind: Elasticsearch
metadata:
  name: quickstart
spec:
  version: 7.13.2
  http:
    service:
      spec:
        type: NodePort
  nodeSets:
  - name: default
    count: 3
    podTemplate:
      spec:
        volumes:
        - name: elasticsearch-data
          emptyDir: {}
查看es集群状态
# kubectl get elastic 
NAME                                                    HEALTH   NODES   VERSION   PHASE   AGE
elasticsearch.elasticsearch.k8s.elastic.co/quickstart   green    3       7.13.2    Ready   2m4s
# kubectl get pods
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
quickstart-es-default-0   1/1     Running   0          2m13s
quickstart-es-default-1   1/1     Running   0          2m13s
quickstart-es-default-2   1/1     Running   0          2m13s
# kubectl get svc
NAME                      TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
kubernetes                ClusterIP   10.43.0.1    <none>        443/TCP    22d
quickstart-es-default     ClusterIP   None         <none>        9200/TCP   2m23s
quickstart-es-http        ClusterIP   10.43.0.51   <none>        9200/TCP   2m24s
quickstart-es-transport   ClusterIP   None         <none>        9300/TCP   2m24s
访问es集群
# PASSWORD=$(kubectl get secret quickstart-es-elastic-user -o go-template='{{.data.elastic | base64decode}}')
# curl -u "elastic:$PASSWORD" -k "https://xx.xx.xx.xx:port"
{
  "name" : "quickstart-es-default-2",
  "cluster_name" : "quickstart",
  "cluster_uuid" : "_33mFEetTrCjkjKKJlbCCQ",
  "version" : {
    "number" : "7.13.2",
    "build_flavor" : "default",
    "build_type" : "docker",
    "build_hash" : "4d960a0733be83dd2543ca018aa4ddc42e956800",
    "build_date" : "2021-06-10T21:01:55.251515791Z",
    "build_snapshot" : false,
    "lucene_version" : "8.8.2",
    "minimum_wire_compatibility_version" : "6.8.0",
    "minimum_index_compatibility_version" : "6.0.0-beta1"
  },
  "tagline" : "You Know, for Search"
}

#### kibana

##### 创建kibana

```yaml
apiVersion: kibana.k8s.elastic.co/v1
kind: Kibana
metadata:
  name: testkibana
spec:
  version: 7.13.2
  count: 1
  elasticsearchRef:
    name: quickstart
查看kibna状态
# kubectl get kibanas.kibana.k8s.elastic.co 
NAME         HEALTH   NODES   VERSION   AGE
testkibana   green    1       7.13.2    68s
# kubectl get svc|grep kibana
testkibana-kb-http                    ClusterIP   10.43.50.88     <none>        5601/TCP                                87s
访问kibana服务

配置kibana svc代理，将5601端口映射

# echo $(kubectl get secret quickstart-es-elastic-user -o=jsonpath='{.data.elastic}' | base64 --decode)
r0V8YQ1L51UavQOh8St8L913

#访问kibana页面：
https://xx.xx.xx.xx:5601/

用户名：elastic
密码：r0V8YQ1L51UavQOh8St8L913

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