OpenShift系列(十五) Kubernetes Operator概念
1 | 作者:李晓辉 |
Operator的概念
Operator 其实就是一种运行在 Kubernetes 上的“智能机器人”。你可以把它想象成一个专门帮你管理应用的“小管家”。它通过扩展 Kubernetes 的 API,来自动完成一些复杂的任务,比如安装、升级、备份、恢复,甚至还能自动修复一些问题。简单来说,它就是把一些原本需要人工操作的事情,用代码的方式自动化完成,让你管理应用的时候更轻松。
Operator 有啥用
自动化管理:这是它最大的好处。比如,你部署了一个数据库应用,平时升级、备份这些事儿,要是手动操作,那可太麻烦了。有了 Operator,它就能自动帮你搞定这些事儿,你啥都不用管,它自己就能运行得很好。
保证一致性:在 Kubernetes 集群里,你可能会部署很多个相同的应用实例。要是手动去配置,很容易出现这儿配置不一样,那儿又不一样。Operator 就能保证这些实例的配置都是一样的,避免出现这种“乱七八糟”的情况。
自愈能力:要是应用出了点小毛病,比如某个容器挂了,Operator 能自动检测到,然后帮你重启它,或者重新调度一个健康的容器,让应用继续正常运行,就像有个“小医生”在时刻盯着一样。
扩展功能:它还能给 Kubernetes 增加一些更高级的功能。比如,有些复杂的监控、日志收集功能,用普通的 Kubernetes 资源定义很难实现,但有了 Operator,就能轻松搞定。
在哪儿用
Operator 主要用在 Kubernetes 集群里,尤其是那些需要自动化管理、复杂的应用场景。比如,你在公司里用 Kubernetes 部署了一些重要的应用,像数据库、中间件、微服务这些,都可以用 Operator 来管理。它能帮你减少人工操作的麻烦,提高管理效率,还能让应用更稳定。
Operator举例
数据库管理:比如 PostgreSQL 数据库,你可以用一个叫 PostgreSQL Operator 的工具来管理它。这个 Operator 能帮你自动安装 PostgreSQL 数据库,还能自动帮你做备份。要是数据库出了问题,比如主节点挂了,它还能自动帮你切换到备用节点,保证数据库一直能正常运行。你啥都不用管,它自己就能搞定。
中间件管理:像 Kafka 这种消息中间件,也有对应的 Kafka Operator。它能帮你自动管理 Kafka 集群,比如自动帮你创建主题、调整副本数量,还能监控 Kafka 的性能,要是发现有问题,就自动帮你修复。你只需要告诉它你想要什么配置,剩下的事儿它就全包了。
微服务管理:如果你的项目是用微服务架构写的,有很多个小服务需要管理,那也可以用 Operator。比如 Istio Operator,它能帮你自动管理 Istio 服务网格,自动帮你配置服务之间的通信、安全策略这些复杂的玩意儿,让你的微服务运行得更顺畅。
总之,Operator 就像是给 Kubernetes 集群里的应用配了个“超级管家”,帮你把那些复杂、麻烦的事情都自动化搞定,让你管理应用的时候轻松多了!
Operator vs YAML
Operator 安装
Operator 其实就是一种特别厉害的应用管理模式,它就像是给 Kubernetes API 加了个“智能大脑”,专门用来搞定那些复杂的应用生命周期管理。很多社区或者第三方开发者会写这种 Operator,专门用来管理特定的应用或者服务。
优点
自动化管理:这玩意儿可太省心了!它能自动帮你搞定安装、升级、备份、恢复这些事儿,根本不用你操心,简直不要太方便。
一致性:不管你部署了多少个应用实例,它都能保证这些实例的状态都是一样的,不用担心这儿那儿不一样。
自愈能力:要是应用出了点小毛病,它自己就能发现,然后自动去修复,简直就像有个“小医生”在时刻盯着。
扩展功能:它还能给 Kubernetes 增加一些更高级的功能,让你管理起来更轻松。
缺点
复杂性:要是你没经验,写和维护这个东西可能会有点儿费劲,毕竟它有点复杂。
依赖性:因为它是第三方写的,有时候可能会出现版本不兼容,或者更新不及时的情况,这就有点烦了。
普通 YAML 安装
用 YAML 文件来部署资源,这应该是 Kubernetes 和 OpenShift 里最基础、最常用的方法了。你只需要写好 YAML 文件,定义好资源的配置,然后用 kubectl
或 oc
命令一搞,资源就部署好了。
优点
简单直接:写 YAML 文件特别简单,要是你只是想快速部署个简单应用,这方法再合适不过了。
灵活性高:你可以随便定义各种资源配置,想怎么配就怎么配,没有任何约束。
透明性:所有的配置都清清楚楚地写在 YAML 文件里,一看就懂,出了问题也方便调试。
缺点
手动管理:你得自己手动管理应用的整个生命周期,比如升级、备份、故障恢复这些事儿,一个环节都不能少。
一致性难以保证:要是你在多个环境里手动应用配置文件,很容易就出现配置不一致的情况,特别容易出错。
缺乏高级功能:它没啥自动化和高级管理功能,适合那些比较简单、没啥复杂需求的应用场景。
总结
Operator 安装:要是你的应用比较复杂,又想自动化管理,那它绝对是首选。它能帮你搞定自动化操作、自愈和一致性,虽然有点复杂,还依赖第三方,但好处多多。
普通 YAML 安装:要是你的应用比较简单,没啥复杂的管理需求,那就用 YAML 文件吧。它简单、透明,操作起来很方便,就是得自己手动管理,没啥高级功能。
你觉得哪种更适合你呢?
Operator的核心概念
Custom Resource(自定义资源)
- 这玩意儿就像是给 Kubernetes API 扩了个“新成员”。你可以自己定义新的资源类型,比如你想在 Kubernetes 里管理一个数据库,就可以定义一个叫
Database
的自定义资源。这就相当于你给 Kubernetes 说:“嘿,我这儿有个新东西,你帮我管管!”
- 这玩意儿就像是给 Kubernetes API 扩了个“新成员”。你可以自己定义新的资源类型,比如你想在 Kubernetes 里管理一个数据库,就可以定义一个叫
Custom Resource Definition(CRD,自定义资源定义)
- CRD 就是给自定义资源“立规矩”的东西。它告诉 Kubernetes,你定义的这个新资源到底是个啥,能干些啥,怎么操作它。有了 CRD,你就可以像操作 Kubernetes 里的其他资源一样,去创建、读取、更新和删除你定义的自定义资源了。
Controller(控制器)
- 控制器就像是个“小警察”,它在 Kubernetes 里巡逻,看看资源的状态是不是正常。要是发现有啥不对劲的,它就会自动出手,帮你把事情搞定。在 Operator 里,控制器专门盯着自定义资源,要是发现需要部署、更新或者扩缩容,它就自动帮你操作。
Operator Lifecycle Manager(OLM)
- OLM 就像是个“大管家”,专门帮你管理 Operator 的事儿。你想安装、升级或者卸载 Operator,OLM 都能帮你搞定,还能确保这些操作靠谱,不会出乱子。
Cluster Service Version(CSV)
- CSV 就像是 Operator 的“身份证”,它是个 YAML 文件,里面写了这个 Operator 的版本信息、能干啥、需要啥权限等等。OLM 就靠它来管理 Operator 的。
CatalogSource
- CatalogSource 就像是个“超市货架”,上面摆满了各种可用的 Operator。你想找啥 Operator,就去这个货架上看看,然后通过它来安装你需要的那个。
InstallPlan
- InstallPlan 就像是个“安装指南”,它告诉 OLM 怎么安装一个 Operator,需要哪些步骤,还有哪些依赖项。OLM 会按照这个指南一步步来,帮你把 Operator 安装好。
Subscription
- Subscription 就像是你给 Operator 设了个“自动更新提醒”。你可以告诉它,你想跟踪哪个 Operator,要不要自动更新,多久更新一次。这样,你就不怕错过新版本啦。
Cluster Version Operator(CVO)
- CVO 是 OpenShift 集群里一个特别重要的家伙,它负责管理整个集群的版本升级和配置管理,就像是个“总指挥”。
Operator 分类
基础 Operator
- 基础 Operator 就像是个“专项管家”,它主要管一个特定的应用或者服务。比如,你有个数据库,它就专门帮你管这个数据库;你有个消息队列,它就专门帮你管消息队列。
应用 Operator
- 应用 Operator 就像是个“全能管家”,它能管一个完整的应用栈。比如,你有个 Web 应用,它不仅能管前端,还能管后端,甚至连数据库都能一起管,把整个应用都搞定。
集群 Operator
- 集群 Operator 就像是个“基础设施管理员”,它负责管 Kubernetes 集群里的一些底层组件和功能。比如,网络插件、存储解决方案这些事儿,它都能帮你搞定。
这些概念听起来是不是有点复杂?其实你把它想象成一个智能的“管家系统”,每个部分都有自己的职责,帮你把 Kubernetes 里的事儿都管得井井有条!
使用 Web 控制台安装 operator
打开控制台,并演示安装:File Integrity Operator,控制台URL如下: