Написание Оператора Kubernetes С Нуля

Фото: Юкан Татеиси | Unsplash В этой статье мы подробнее рассмотрим, как создать собственный оператор Kubernetes с нуля.

Операторы — это программные расширения, которые используют пользовательские ресурсы (виды) для управления приложениями.

Подробнее читайте в официальном документация .

Возьмем самый простой пример — приложение HelloApp. Чтобы развернуть HelloApp, давайте создадим ресурс Kubernetes.



Давайте посмотрим на вид: HelloApp — это пользовательское определение ресурса (CRD), которое обрабатывается нашим оператором (или контроллером).

Здесь мы создадим такого оператора (или контроллера) с нуля.

Миф

Вы можете реализовать оператор (контроллер) на любом языке и в любой среде выполнения, которая может быть клиент для Kubernetes API .

Скриншот из документации Kubernetes:



По сути, Kubernetes — это такая большая система мониторинга.

Все функции доступны через API (API-сервер).

Допустим, мы пишем приложение, которое в качестве клиента обращается к API-серверу Kubernetes и выполняет необходимые действия.

Это оператор.

Так что язык здесь не важен.

Но поскольку Go — родной язык выполнения Kubernetes и в нем имеется множество библиотек для реализации операторов, обычно выбирают именно его.

Программное обеспечение для этого руководства

1. Го ланг (1.16)
2. SDK оператора (1.5)
3. Добрый
4. Код Visual Studio с плагином Go

Ээтапы процесса

Часть 1. Создание проекта оператора

При написании этого руководства я использовал Оператор SDK версии 1.5. Подробнее о создании проекта с помощью SDK читайте в официальном документе.

документация .

Для краткости я расскажу о создании проекта в двух словах.

   

 $ mkdir demo-operator
 $ cd demo-operator
 $ operator-sdk init --domain anupam.com --repo 
 github.com/anupamgogoi/demo-operator

   

Создание API и контроллера

Примечания о некоторых важных файлах:

1. Это Makefile со всеми командами, которые вам понадобятся для создания артефактов для оператора.

   Выполнять помочь , и вы увидите все доступные команды.

2. Это центральная точка входа для основного функционального оператора.

   Это также центральная точка входа для отладки инструкции в локальном кластере.

3. Контроллер.

   Здесь находится основная логика оператора.

4. Структура пользовательского ресурса.

5. Информация о группе и версии, которую мы указали при создании оператора.

   Подробнее о группе и версии в официальном документация .

Часть 2. Реализация операторской логики

При применении CRD (ниже) оператор (контроллер) должен создать развертывание типа HelloApp с количеством модулей, указанным нами в спец.

размер .

Полный исходный код можно найти здесь.

репозитории .

В спецификации у нас есть два поля: image (изображение) и size (размер).

Чтобы добавить их в спецификацию, отредактируйте файл [ 4 ] из первой части статьи.

Логику контроллера можно найти Здесь .

Здесь нет никакой магии.

Ничего особенного он не делает — просто проверяет наличие развертывания HelloApp и пытается его создать, если он отсутствует. Наконец, он проверяет, соответствует ли количество модулей количеству, указанному в спец.

размер , а если нет, то создаются дополнительные модули.

Вот и все.

Подробнее об API читайте в официальном документация .

Контроллеры реализуют интерфейс Reconciler, который предоставляет метод Примириться .

Функция Примириться вызывается для событий в кластере, таких как операции CRUD ( create read update delete — «Создание read update delete», прим.

переводчик ) и сравнивает фактическое состояние ресурса (вид) с ожидаемым статусом (спецификация).

Если есть различия, он их исправляет.

main.go

Исследуйте файл main.go .

Вот самая важная часть кода в файле main.go:



Ctrl.GetConfigOrDie() попытается прочитать конфигурацию кластера Kubernetes из файла ~/.

kube/конфигурация и получить информацию о соединении.

Файл ~/.

kube/конфигурация выглядит примерно так:



Вот IP-адреса серверов, сертификаты и т. д. Это основная часть.

Метод GetConfigOrDie() читает эту информацию и на ее основе Ctrl.NewManager() создает менеджер для контроллера.

Остается только вызвать API с API-сервера Kubernetes. Вот здесь и начинается волшебство.

Просто изучите файл main.go и все станет ясно.

Даже кубектл CLI использует вызовы API к API-серверу Kubernetes. Запустите эту команду и убедитесь сами:

$ kubectl get nodes --v=8

Часть 3. Создание CRD

Теперь нам нужно создать для него CRD. В корне демо-оператора выполняем команду:

$ make manifests

Он создает CRD в каталоге ~/demo-operator/config/crd/bases



В каталоге ~/demo-operator/config/samples пример создан.

Часть 4. Установка CRD

Мы используем добрый создать кластер на локальном хосте.

$ kind create cluster --name k8s

Есть два способа установить определения CRD в кластер: просто запустите команду

$ make install

или пойти в ~/demo-operator/config/crd/bases и выполнить команду

$ kubectl apply -f .

Результат будет тот же.

Часть 5. Выполнение оператора вне кластера

Чтобы заглянуть внутрь Kubernetes, лучше всего начать с

$ cd demo-operator $ go run main.go

Вот что мы видим:



Давайте развернем наш пользовательский ресурс — перейдите в каталог примеров и примените ресурс:

$ kubectl create ns test $ kubectl apply -f apps_v1_helloapp.yaml -n test

Давайте посмотрим, что мы создали в пространстве имен тест :

$ kubectl get all -n test





А теперь самое интересное:

$ kubectl get HelloApp -n test





Вот он — наш пользовательский ресурс!

Часть 6. Отладка оператора вне кластера

Для этого во-первых, в кластере должны быть установлены CRD, как в части 4 (об установке CRD).

Убедитесь, что ваш локальный кластер k8s работает. Когда вы устанавливаете плагин Go в Visual Studio Code, также устанавливается отладчик.

Нажмите «Выполнить» → «Начать отладку в VS Code», и настройка будет выполнена автоматически.

Ставим брейкпоинты в нужных местах — и пожалуйста:



Откройте терминал и перейдите в каталог ~/demo-operator/config/samples и разверните CRD.

$ kubectl apply -f apps_v1_helloapp.yaml -n test

При первом запуске цикла согласования программа остановится на точках останова в функции согласования, как показано на изображении выше.

Для обновления или удаления также будет вызываться функция согласования.

Экспериментируйте, пока не поймете, как это работает.

Часть 7. Запуск оператора в кластере

Минимальный набор файлов для кастомного оператора:

1. Файл конфигурации для создания пространства имен.

2. Конфигурационный файл для создания сервисной учетной записи.

3. Файл конфигурации, определяющий роли, которые понадобятся оператору для работы с API Kubernetes.
4. Файл конфигурации для привязки ролей к сервисному аккаунту из шага 2.
5. Наконец, файл конфигурации для развертывания самого оператора.

Создание ролей для оператора

Нам сейчас не нужны все.

Но какие? Давайте посмотрим код наш диспетчер.

Вот что мы видим:

1. Теперь мы выполняем операцию Get, чтобы проверить существование ресурса HelloApp. Поэтому нам нужно разрешение Получать Для ресурс HelloApp, входящий в группу API. apps.anupam.com .

2. Точно так же, как мы делаем Получать чтобы проверить ресурс Развертывание .

   Кстати, ресурс Deployment в Kubernetes входит в группу API. Программы .

3. Мы делаем Обновлять для ресурса Развертывание , который входит в группу API Программы .

//+kubebuilder:rbac:groups=apps.anupam.com,resources=helloapps,verbs=get;list;watch;create;update;patch;delete //+kubebuilder:rbac:groups=apps,resources=deployments,verbs=get;list;watch;create;update;patch;delete //+kubebuilder:rbac:groups=apps.anupam.com,resources=helloapps/status,verbs=get;update;patch //+kubebuilder:rbac:groups=apps.anupam.com,resources=helloapps/finalizers,verbs=update

Это так называемые маркеры.

Вы можете узнать больше о токенах Kubernetes Здесь .

С этими маркерами Генератор контроллера CLI создает все артефакты (CRD, RBAC и т. д.).

После добавления маркеров просто запустите команду составлять манифесты .

Он создаст или обновит все, что вам нужно — CRD, роли, привязки ролей и т. д.

Создание Docker-образа для оператора

Докерфайл , созданный Оператором-SDK. Вам не нужно ничего делать вручную.

Перейдем в корень проекта и выполним команду для сборки образа докера:

$ make docker-build IMG=anupamgogoi/demo-operator:latest

Предоставьте свой репозиторий докеров.

После создания образа отправьте его в реестр с помощью следующей команды:

make docker-push IMG=anupamgogoi/demo-operator:latest

Все готово.

Создание готового пакета

Мы создаем 1-пространство имен.

yam л (введите любое имя).

В этом пространстве имен будет установлен оператор.

Файлы 2, 3 и 4 можно скопировать из папки РБАК .

Скопируйте файл 5 из папки crd/базы .

Наконец, мы создаем 6-Controller.yaml для расширения оператора.

Не забудьте изменить пространства имен в файлах конфигурации.

Вот готовые файлы .

Все готово.

Запуск оператора в кластере

Здесь .

Я просто загружу эти файлы конфигурации на главный узел Kubernetes и разверну оператор.

Давайте начнем.

Я скопировал каталог расстояние на главный узел кластер, сейчас я просто сделаю это kubectl применить для всех файлов конфигурации.

Я назвал это пространством имен демо-операторная система .

Проверим, развернут ли в нем оператор.

Большой.

У меня есть собственный оператор и развернут CRD. Имя CRD - helloapps.apps.anupam.com как указано в файле конфигурации 5-apps.anupam.com_helloapps.yaml .

Теперь вы можете создать собственный ресурс или своего рода, то есть HelloApp. Откроем еще один терминал мастер-ноды, чтобы проверить логи кастомного оператора, и в другом терминале развернем ресурс HelloApp.



Как видно на скриншоте, после развертывания пользовательского ресурса HelloApp (нижний терминал) в верхнем терминале появились логи.

Это лучший способ отладки оператора при развертывании в кластере Kubernetes. Теперь проверим, создано ли развертывание для пользовательского ресурса HelloApp.

$ kubectl get all -n test

Пожалуйста!



Развертывание выполнено, и одновременно создан под в соответствии со спецификациями (размер=1).

Давайте получим доступ к приложению из кластера, вызвав его по IP-адресу модуля.

Вот и все.

Мы получили ответ от заявки.

Заключение

Ээкспериментируйте! Теги: #Системное администрирование #Администрирование серверов #Kubernetes #DevOps #k8s #Kubernetes оператор #k8s оператор

• Конфиденциальность Данных: Ключевой Аргумент Для Ит-Компаний

  19 Oct, 24

• Преимущества И Недостатки Инструментов Создания Веб-Сайтов

  19 Oct, 24

• Яндекс Открыл Онлайн-Курсы Обучения По Освоению Яндекс.метрики

  19 Oct, 24

• Книги По Программированию Кода

  19 Oct, 24

• Асинхронный Код Python Медленнее Обычного Кода

  19 Oct, 24

• Аннотация: Адизес И., «Идеальный Лидер: Почему Ты Не Можешь Им Стать И Что Из Этого Следует»

  19 Oct, 24

• Х Или Y?

  19 Oct, 24

• Java-Тест Iq

  19 Oct, 24

• Logitech Анонсировала Свои Первые Беспроводные Наушники С Микрофоном

  19 Oct, 24

• Как Я Вручную Боролся С Вирусом, Который Рассылает Повсюду Tmp-Файлы И Создает Автозапуски В Корнях Дисков

  19 Oct, 24