Kubernetes Operator 可以做什么？

Kubernetes 可以自动创建复杂的云基础架构，以简化管理云上部署的过程。

尽管 Kubernetes 提供了许多工具，但仍在努力使云基础架构管理更具可伸缩性和自动化。Kubernetes Operator 是一种封装、部署和管理 Kubernetes 应用的方法， 可扩展 Kubernetes API 的功能，为 Kubernetes 用户自动化创建、配置和管理复杂应用的实例 ，而不必每次都依赖手动输入。

了解 Kubernetes Operators

Operator 是 Kubernetes 的扩展软件，它利用 定制资源 管理应用及其组件。Operator 遵循 Kubernetes 的理念，特别是在控制器 方面。

Kubernetes Operators 是业务流程框架。它是一种工具，使你几乎不需要人工就可以编排和维护云基础架构。Kubernetes 将 Operators 定义为软件扩展，旨在利用自定义资源来管理应用程序及其组件。

Kubernetes Operators 一点也不复杂。Operators 使用控制器和 Kubernetes API 来处理应用程序及其所需的自定义资源的打包，部署，管理和维护。整个过程是完全自动化的，而且你仍然可以使用 kubectl 工具进行命令和操作。

换句话说，Operators 基本上是一个定制的 Kubernetes 控制器，该控制器集成了定制资源。你可以直接在自定义资源中定义参数和配置，然后让 Operators 转换这些参数并自动运行。Kubernetes Operators 的连续性是其决定性因素。

Operators 不仅仅是部署

Kubernetes Operators 可以做的不仅仅是自动化应用程序的部署。实际上，只要逻辑和参数定义正确，Operators 就能处理任何事情。是的，这包括扩展应用程序及其使用的云基础架构，进行升级和检查故障，以及长期保持应用程序平稳运行。

整个应用程序生命周期可以自动化。Kubernetes 可管理和扩展无状态应用，如 Web 应用、移动后端和 API 服务，无需掌握关于这些应用的工作原理的任何其他知识。Kubernetes 的内置功能轻松处理这些任务。

但是，数据库和监控系统等无状态应用需要 Kubernetes 以外的其他域特定知识。有了这些知识，才能够扩展、升级和重新配置这些应用。

Kubernetes Operator 将这些特定域知识编码了到 Kubernetes 扩展中，从而能够实现应用生命周期的管理和自动化。

例如，你可以将站点可靠性工程（SRE）规则和参数写入 Kubernetes Operators，并让 Operators 为你处理操作。这使 SRE 实践得以标准化，并在多个集群之间的操作可重复。无需在每次部署和升级时手动调整参数。

模仿运维人员的行为

Kubernetes Operators 的真正实力在于他们能够了解应用程序或服务应如何工作的方式。

Kubernetes Operators 可以使用嵌入在 Operators 本身中的相同知识来执行必要的任务。例如，在更新期间未为应用程序配置云资源时，Kubernetes Operators 可以自动更正问题，而无需发出警报。

运维团队通常编写软件来管理应用，但 Operator 模式能够捕捉运维人员如何管理服务的规律 ，可以获取人类运维知识并将其编码到软件中，用于管理和部署 Kubernetes 工作负载，同时消除手动任务。

Operators 可以做什么？

为了更好地了解 Operators 可以做什么，我们需要研究一些使用 Operators 的场景。使用 Operator 可以自动化的事情包括：

• 按需部署应用；

• 获取/还原应用状态的备份；

• 处理应用代码的升级以及相关改动。例如，数据库 schema 或额外的配置设置；

• 发布一个 service，要求不支持 Kubernetes API 的应用也能发现它；

• 模拟整个或部分集群中的故障以测试其稳定性；

• 在没有内部成员选举程序的情况下，为分布式应用选择首领角色。

这些任务通常需要大量的人工投入。模拟故障时，Operators 需要手动触发应用程序某些部分的错误，然后监视输出以标记故障点。Operators 使过程自动化可以节省大量时间和资源，无疑使开发或运维成员可以专注于其他更重要的任务。

最重要的是，Operators 可以处理特定和复杂的情况。例如，你可以使用 Operators 来部署资源并将其配置为可被少数服务或 Pod 发现。Operators 可以检查该资源的控制平面，然后根据需要进行调整。使用 Kubernetes API，它还可以抓取快照信息或执行更新。

还可以将更多参数编码到过程中。例如，你可以通过部署新的资源，告诉集群使用该新资源，然后删除 StatefulSet 和持久卷，来进行无缝更新，以防止整个应用程序宕机。

使用 Operators

部署 Operators 比你想象的要容易。你只需要为集群定义一个“自定义资源”及其控制器即可，一切就绪。真正的挑战是要找到适合你特定需求的 Operators。开始使用 Operators 时，kubectl 命令可用于执行某些操作。

你可以使用 kubectl get resourceName 查找已配置的 resourceName。然后，你可以运行 kubectl edit resourceName/example-resource 来更改资源。可以使用 Operators 对集群进行任何类型的更改，包括根据需要进行的高级配置更改。你甚至可以从某些存储库中提取现成的 Operators。

当然，如果你希望自己的 Operators 处理特定功能，则始终可以对其进行编码。通过创建一个 Operators 作为 Kubernetes API 的客户端，你可以访问更多功能并自动执行每个部署，管理和维护任务。你也可以使用 kubebuilder 和 Operator Framework 之类的工具来使用。