Einführung in Kubernetes-Operatoren

In dieser schnell wachsenden und technischen Welt ist es sehr wichtig geworden, stets über neue Technologien auf dem Laufenden zu bleiben. Kubernetes Operators, eine Technologie, die ursprünglich von Google entwickelt wurde und jetzt von der Cloud Native Computing Foundation verwaltet wird. Eine Anwendung, die mithilfe von Kubernetes-APIs und Kubectl-Tools verwaltet und auf Kuberneter bereitgestellt wird, wird als Kubernetes-Anwendung bezeichnet. Das Packen, Bereitstellen und Verwalten einer Kubernetes-Anwendung erfolgt mithilfe eines Operators. Aus diesem Grund wird ein Operator als Rückgrat der Kubernetes-Anwendung fungiert.

Was ist Kubernetes?

Kubernetes (allgemein als k8s bezeichnet) ist ein portables Open-Source-System, das für die Automatisierung der Skalierung, Verwaltung und Bereitstellung von containerisierten Anwendungen entwickelt wurde. Es gruppiert Container, die eine Anwendung zur einfachen Erkennung und Verwaltung in logische Einheiten unterteilen.

Kubernetes kann aufgrund seiner Vielzahl von Funktionen als Micro-Service-Plattform, Container-Plattform, tragbare Cloud-Plattform oder vieles mehr angesehen werden. Mit der Flexibilität von Infrastructure as a Service (IaaS) bietet es einen Großteil der Einfachheit von Platform as a Service (PaaS) und ermöglicht die Portabilität zwischen Infrastrukturanbietern.

Was sind Betreiber in Kubernetes?

Operatoren sind wie eine Cloud, sie stellen Dienste wie Provisioning, Skalierung und Backup / Restore bereit, und Kubernetes hilft ihnen dabei, da Operatoren überall ausgeführt werden können, wo Kubernetes dies kann.

Kubernetes Operator Framework

Das Operator Framework ist ein Open-Source-Projekt, das Laufzeit- und Entwickler-Kubernetes-Tools bereitstellt, mit denen Sie die Entwicklung eines Operators verbessern können. Es besteht aus Operator SDK, Operator Lifecycle Management und Operator Metering (kürzlich veröffentlichte Funktion).

  • Operator-SDK : Ein Entwickler kann ohne Vorkenntnisse der Kubernetes-APIs und ihrer Komplexität problemlos eigene Operatoren erstellen.
  • Operator Lifecycle Management: Es hilft Kubernetes, eine durchsetzungsfähige Methode zum Installieren, Aktualisieren und Verwalten von Operatoren und deren Abhängigkeiten bereitzustellen. Es schafft es auch, eine gute Benutzererfahrung zu geben.
  • Operator Metering: Es ist verantwortlich für das Sammeln von Daten und anderen Ereignissen, die in den Kubernetes stattfinden, und das Generieren des entsprechenden Berichts

1. Operator SDK

Das Packen, Erstellen und Testen eines Bedieners erfolgt mit einem Tool namens Operator SDK. Es bietet eine API, die zum Erstellen der App erforderlich ist. Sie erhalten eine Vorstellung davon, wie Sie die Anwendung mit diesen APIs aktualisieren, skalieren oder sichern können. Mit der Zeit können Ingenieure Anwendungen intelligenter gestalten und die Benutzerfreundlichkeit von Cloud-Diensten verbessern.
Es gibt viele grundlegende Vorgehensweisen und Codemuster, die von den Operatoren gemeinsam genutzt werden und im SDK enthalten sind, um zu verhindern, dass eine bereits erstellte oder optimierte Basismethode dupliziert wird.

Img src: https://coreos.com/blog/introducing-operator-framework

2. Operator Lifecycle Manager

Wenn ein Operator erstellt wird, muss er auf einem Kubernetes-Cluster bereitgestellt werden, und dazu verfügen wir über Operator Lifecycle Manager.

  • Es ist die Rückwandplatine, die die Arbeit der Bediener erleichtert.
  • Es hilft Gerätesteuerungen, den Namespace eines Operators zu steuern.
  • Außerdem kann die Gerätesteuerung sicherstellen, wer mit den aktiven Bedienern kommunizieren kann.
  • Der Lebenszyklus von Betreibern und ihre Abhängigkeiten werden von OLM überwacht.
  • Es aktualisiert / aktualisiert die Anwendung unfreiwillig.

Img src : https://coreos.com/blog/introducing-operator-framework

Die Lifecycle Management-Funktionen des Operator Frameworks können von statusfreien und einfachen Anwendungen genutzt werden, ohne dass Code mithilfe eines generischen Operators (z. B. des Helm-Operators) geschrieben werden muss. Bei zustandsbehafteten und komplexen Anwendungen wird dem Bediener jedoch eine angemessene Bedeutung beigemessen. Die Cloud-ähnlichen Funktionen, die im Operator-Code kodiert sind, bieten eine bessere Benutzererfahrung und Funktionen wie Skalierung, Backups und Updates.

3. Messung durch den Bediener

In Kürze wird eine neue Version veröffentlicht, in der die Anwendungsnutzung von einem Operator Meter überwacht und gemessen wird, mit dessen Hilfe IT-Teams letztendlich Software für Softwareanbieter finanzieren und budgetieren können. Es ist so konzipiert, dass es sich an die CPU des Clusters bindet. Es hilft auch bei der Berechnung von benutzerdefinierten Metriken und anderen verwandten Daten wie Lizenzen und Iaas Contact.

Vorteile des Operator Frameworks

  • Skaliert die Ausgabe: Kubernetes basiert auf denselben Prinzipien, die es Google ermöglichen, Tausende von Containern an einem Tag auszuführen, und kann skaliert werden, ohne Ihr OP-Team zu vergrößern.
  • Never Outgrow: Kubernetes ist sehr flexibel in Bezug auf Ihre Anforderungen, da Sie sowohl lokal als auch global verfügbare Anwendungen einfach und stetig bereitstellen können, unabhängig davon, wie komplex Ihre Anforderungen sind.
  • Kann überall ausgeführt werden: Kubernetes ist eine Open Source-Lösung, mit der Sie die Vorteile einer lokalen, hybriden oder öffentlichen Cloud-Infrastruktur nutzen können. So können Sie Workloads mühelos dorthin verschieben, wo es Ihnen wichtig ist.

Wie erstelle ich einen Kubernetes Operator?

Operatoren sind von Natur aus anwendungsspezifisch. Die harte Arbeit besteht also darin, das gesamte Wissen über die Anwendungsbetriebsdomäne in eine vernünftige und logische Konfigurationsressource und einen Regelkreis umzuwandeln. Einige allgemeine und wichtige Schritte, die beim Erstellen eines Operators für eine beliebige Anwendung ausgeführt werden müssen, sind:

  • Installieren Sie die Operatoren als einzelne Bereitstellung
    ZB kubectl erstelle -f https://coreos.com/operators/etcd/latest/deployment.yaml und ergreife keine weiteren Maßnahmen, sobald es installiert ist
  • Warten Sie, bis die Operatoren bei der Installation in Kubernetes einen neuen Drittanbieter-Typ erstellt haben. Erstellen Sie anschließend eine neue Anwendungsinstanz mit diesem Typ.
  • Betreiber sollten eingebaute Kubernetes-Grundelemente wie Replikatsätze und -dienste nutzen, wenn dies möglich ist, um gut verstandenen und getesteten Code zu nutzen.
  • Operatoren sollten abwärtskompatibel sein und immer frühere Versionen von Ressourcen verstehen, die Sie bereits erstellt haben.
  • Gestalten Sie Ihren Operator so, dass Anwendungsinstanzen weiterhin unbeeinträchtigt und effektiv ausgeführt werden, wenn der Operator angehalten oder entfernt wird.
  • Eine häufige Ursache für Betriebsfehler und Sicherheitsprobleme besteht darin, dass die Software nicht aktualisiert wird. Die Operatoren helfen Ihnen dabei, sicherer zu arbeiten, da sie Ihnen die Möglichkeit geben, die gewünschte Version und koordinierte Anwendungsaktualisierungen basierend auf der gewünschten Version zu deklarieren. Stellen Sie daher sicher, dass Sie diese Funktion anwenden, während Sie Ihre eigenen Operatoren erstellen.
  • Testen Sie Ihre Bediener mit einer „Chaos Monkey“ -Testsuite, die potenzielle Fehler bei Pods, Konfiguration und Netzwerk simuliert.

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