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Kubernetes Operator不仅仅用于数据库,关于它你要知道这4点

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  • 译者:k8s

如果没有真正的自动化,你就无法充分发挥容器的潜力。这就是Kubernetes Operator越来越重要的原因。


Kubernetes的一个关键优势是,它使现代应用程序和基础设施带来的许多运维工作实现自动化。而Kubernetes Operator被认为是实现这一优势的重要手段。


什么是Kubernetes Operator?


让我们回顾一下,什么是Kubernetes Operator,并给出它们如何工作的示例。


“Operator是控制用户资源的Kubernetes API的客户端。”Nexient的DevOps主管Matthew Dresden说,“此功能通过监控事件而不编辑Kubernetes代码,实现部署、备份和升级等任务的自动化。”


这是一个重要的功能,尤其是在运行容器化的工作负载和服务时——这是一条实现在Kubernetes上运行的应用程序更完全自动化的途径。


正如红帽产品经理Rob Szumski在博客中指出的那样,“Operator的关键属性是对应用程序的主动、持续管理,包括故障转移、备份、升级和自动缩放,就像云服务一样。当然,如果你的应用程序不存储状态数据,则备份可能不适用,但日志处理或警报会很重要。Operator的用户体验目标是通过专家提供的知识获得类似云的自我管理体验。”


如果你不能完全自动化,那你就浪费了容器和其他云原生技术的潜力。


举个例子


Nexient的Dresden分享了一个Operator工作的场景:“如果Kubernetes检测到一个节点的丢失,Operator可以自动地从另一个在Kubernetes中运行的集群节点复制数据,同时保持一个法定数,使集群返回到期望的奇偶校验级别。”这个例子可能相当简单,但其意义不小。


Dresden说:“Operator在全面生产中十分重要。想一下如何管理一个高可用、容错、多区域的数据库,该数据库使用有状态集,需要备份、滚动升级和扩展。现在想象一下在Kubernetes中运行它,并记住有数百个微服务,每一个都在几秒钟内动态地伸缩。”


这并不容易。然而,Operator可以使这种工作更易于管理。


IT领导者应该知道的


“Operator通过自动化原本需要手动执行的困难、易出错的工作,使大规模的Kubernetes部署变得切实可行。”


下面是关于Operator的四个重要信息。


一、Kubernetes Operator的数量和流行度都在增加


随着Kubernetes的发展,对Operator的兴趣也在增长。CoreOS早在2016年就首次引入Operator,2018年3月推出Operator Framework。


Aqua Security开源工程副总裁Liz Rice表示,最近对Operator的兴趣和实施有了明显的提升。Rice还是CNCF技术监督委员会主席。

“在CNCF,我们看到人们对与管理和发现Kubernetes Operator有关的项目很感兴趣,也看到正在实施的Operator数量激增。项目维护人员和供应商正在构建Operator,以使人们更容易在Kubernetes部署中使用他们的项目或产品。”

越来越多的Operator意味着需要一个menu。“Operator的激增为目录或发现机制创造了一个缺口,以帮助人们找到并轻松安装可用的内容。”
OperatorHub.io是Kubernetes社区成员可以找到现有Operator或共享自己的Operator的地方。

二、Kubernetes Operator需要持续关注

使用Operator来更全面地自动化Kubernetes应用程序时,你需要监控它们。

Instaclustr首席技术官Ben Bromhead表示:“要明白,与Kubernetes本身一样,Kubernetes Operator也在不断发展。试图在内部管理它们的开发团队必须密切跟踪其变化,并主动计划升级。当出错时,它们绝对需要手动干预。”

Bromhead建议先制定一个计划,对Operator进行持续的监督。

“这个工作流程应该在投入生产前就弄清楚,否则你可能会发现自己有麻烦。你仍然需要管理Operator,确保它是最新的,打了正确的补丁等。Operator不能写了就忘,而是必须不断改进。”

此外,Dresden指出,你是在自动化复杂性,而不是消除复杂性,而出错是在所难免的。

“复杂性不会因为自动化而消失。问题往往出乎意料地在最糟糕的时候突然出现。随着自动化程度的提高,人不可能跟得上一切。”

根据他的说法,全面的遥测是这里的关键;否则,当用户抱怨时,你会发现瓶颈服务,而不是主动监控和缓解此类问题。Dresden还强调了编写声明式Operator的重要性。

“Operator可以极大地提高生产率,但前提是托管服务的提供者和用户都能看到Operator在做什么。”

三、Kubernetes Operator不仅仅用于数据库

Operator主要是面向数据库吗?并不是的,这是一个误解。

在早期,Kubernetes被认为非常适合管理无状态应用程序。对于像数据库这样的有状态应用程序来说,就没那么好了,而Operator是救星。

因此,早期的Operator通常专注于数据库应用,并帮助将Kubernetes的功能扩展到这一关键类别。

AllCloud的DevOps团队负责人Yossi Jana说:“早期人们会创建Operator,主要用来管理有状态的数据库工作负载,如MongoDB、Cassandra和Redis。”

是的,如果你扫描OperatorHub.io注册表,你会看到大量与数据库相关的Operator。但Operator并不是只为数据库服务的。

“随着Operator越来越容易开发并成为主流,越来越多的公司在Operator注册中心提供他们的云原生解决方案。你可以根据需要找到(并使用)Operator,满足安全(如Aqua Security Operator)、网络(如Istio Operator)和CI/CD(如Spinnaker Operator)的需要。”

四、Operator不一定适合每个作业

Operator很重要,但并不意味着它总是最好的选择。CloudBolt软件公司产品营销总监Nilesh Deo将“Kubernetes Operator将解决我所有的Kubernetes问题”列为最大误解之一。

根据Deo的说法,其他常见的误解是:Operator设置好了就不用管了,Operator需要大量的繁重的开发工作。是的,必须有人编写Operator,但不一定是你——这要感谢像OperatorHub.io这样的存储库。此外,像Operator Framework和Kubebuilder这样的工具包和sdk可以减少开发工作量。

Alcide的创始人兼首席技术官Gadi Naor举了一个例子,从安全的角度来看,Operator可能不是最合适的选择,cron作业就做得很好。

Naor解释说,通过设计,Operator可以提供、更新和删除Kubernetes资源。“这意味着,Operator代表了集群中的持久风险;因此,就威胁和风险建模而言,我们必须认真对待它。”

根据Naor的说法,如果可以用cron作业适当地处理任务,那么它可能是更好的选择。

Naor解释说:“这减少了特权组件运行的时间,同时又不影响所需的功能。选择Operator之前的关键问题是:我们真的需要用Operator实现某些工作流或功能吗?我们可以使用cron作业,或者集群外部自动化实现同样的功能吗?”

当Operator与你的需求相匹配时,你就有了一个强大的杠杆来扩展Kubernetes功能,而不会破坏你的DevOps或SRE团队。

Naor说:“Operator作为一种软件模式,在Kubernetes中运行时,它在自动化整个应用程序和微服务生命周期方面,从安装、更新和扩展到备份和恢复,扮演着重要的角色。”

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