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Operator 模式
Operator 是 Kubernetes 的擴展軟件，它利用 定制資源 管理應用及其組件。 Operator 遵循 Kubernetes 的理念，特別是在控制器 方面。
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初衷
Operator 模式旨在捕獲（正在管理一個或一組服務的）運維人員的關鍵目標。 負責特定應用和 service 的運維人員，在系統(tǒng)應該如何運行、如何部署以及出現(xiàn)問題時如何處理等方面有深入的了解。
在 Kubernetes 上運行工作負載的人們都喜歡通過自動化來處理重復的任務。 Operator 模式會封裝你編寫的（Kubernetes 本身提供功能以外的）任務自動化代碼。
Kubernetes 上的 Operator
Kubernetes 為自動化而生。無需任何修改，你即可以從 Kubernetes 核心中獲得許多內置的自動化功能。 你可以使用 Kubernetes 自動化部署和運行工作負載， 甚至 可以自動化 Kubernetes 自身。
Kubernetes 的 Operator 模式概念允許你在不修改 Kubernetes 自身代碼的情況下，通過為一個或多個自定義資源關聯(lián)控制器 來擴展集群的能力。 Operator 是 Kubernetes API 的客戶端，充當 自定義資源 的控制器。
Operator 示例
使用 Operator 可以自動化的事情包括：
- 按需部署應用
- 獲取/還原應用狀態(tài)的備份
- 處理應用代碼的升級以及相關改動。例如，數(shù)據(jù)庫 schema 或額外的配置設置
- 發(fā)布一個 service，要求不支持 Kubernetes API 的應用也能發(fā)現(xiàn)它
- 模擬整個或部分集群中的故障以測試其穩(wěn)定性
- 在沒有內部成員選舉程序的情況下，為分布式應用選擇首領角色
想要更詳細的了解 Operator？下面是一個示例：
- 有一個名為 SampleDB 的自定義資源，你可以將其配置到集群中。
- 一個包含 Operator 控制器部分的 Deployment，用來確保 Pod 處于運行狀態(tài)。
- Operator 代碼的容器鏡像。
- 控制器代碼，負責查詢控制平面以找出已配置的 SampleDB 資源。
- Operator 的核心是告訴 API 服務器，如何使現(xiàn)實與代碼里配置的資源匹配。
- 如果添加新的 SampleDB，Operator 將設置 PersistentVolumeClaims 以提供 持久化的數(shù)據(jù)庫存儲，設置 StatefulSet 以運行 SampleDB，并設置 Job 來處理初始配置。
- 如果你刪除它，Operator 將建立快照，然后確保 StatefulSet 和 Volume 已被刪除。
- Operator 也可以管理常規(guī)數(shù)據(jù)庫的備份。對于每個 SampleDB 資源，Operator 會確定何時創(chuàng)建（可以連接到數(shù)據(jù)庫并進行備份的）Pod。這些 Pod 將依賴于 ConfigMap 和/或具有數(shù)據(jù)庫連接詳細信息和憑據(jù)的 Secret。
- 由于 Operator 旨在為其管理的資源提供強大的自動化功能，因此它還需要一些 額外的支持性代碼。在這個示例中，代碼將檢查數(shù)據(jù)庫是否正運行在舊版本上， 如果是，則創(chuàng)建 Job 對象為你升級數(shù)據(jù)庫。
部署 Operator
部署 Operator 最常見的方法是將自定義資源及其關聯(lián)的控制器添加到你的集群中。 跟運行容器化應用一樣，控制器通常會運行在 控制平面 之外。 例如，你可以在集群中將控制器作為 Deployment 運行。
使用 Operator
部署 Operator 后，你可以對 Operator 所使用的資源執(zhí)行添加、修改或刪除操作。 按照上面的示例，你將為 Operator 本身建立一個 Deployment，然后：
kubectl get SampleDB # 查找所配置的數(shù)據(jù)庫
kubectl edit SampleDB/example-database # 手動修改某些配置可以了！Operator 會負責應用所作的更改并保持現(xiàn)有服務處于良好的狀態(tài)。
編寫你自己的 Operator
如果生態(tài)系統(tǒng)中沒可以實現(xiàn)你目標的 Operator，你可以自己編寫代碼。
你還可以使用任何支持 Kubernetes API 客戶端 的語言或運行時來實現(xiàn) Operator（即控制器）。
以下是一些庫和工具，你可用于編寫自己的云原生 Operator。
- Charmed Operator Framework
- Kopf (Kubernetes Operator Pythonic Framework)
- kubebuilder
- KubeOps (dotnet operator SDK)
- KUDO (Kubernetes 通用聲明式 Operator)
- Metacontroller，可與 Webhooks 結合使用，以實現(xiàn)自己的功能。
- Operator Framework
- shell-operator
當前文章：創(chuàng)新互聯(lián)kubernetes教程：KubernetesOperator模式
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