原理
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。
工作流程
- 用户创建一个自定义资源 (CRD)；
- apiserver 根据自己注册的一个 pass 列表，把该 CRD 的请求转发给 webhook；
- 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；
- 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；
- 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。
构建工具
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。
安装
#下载operator sdk wget https://github.com/operator-framework/operator-sdk/releases 创建项目
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 项目结构
# 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 测试
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
安装
# 下载 kubebuilder wget https://github.com/kubernetes-sigs/kubebuilder/releases/download/v2.3.1/kubebuilder_2.3.1_linux_amd64.tar.gz 创建项目
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；
项目结构
# 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 测试
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 案例
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 ECK
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））
- 备份
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 
![洛谷 P11345 [KTSC 2023 R2] 基地简化 题解](http://www.itfaba.com/wp-content/themes/kemi/timthumb.php?src=http://www.itfaba.com/wp-content/themes/kemi/img/random/1.jpg&w=218&h=124&zc=1)
