Operator 模式

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。

初衷

Operator 模式旨在捕获（正在管理一个或一组服务的）运维人员的关键目标。负责特定应用和 service 的运维人员，在系统应该如何运行、如何部署以及出现问题时如何处理等方面有深入的了解。

在 Kubernetes 上运行工作负载的人们都喜欢通过自动化来处理重复的任务。 Operator 模式会封装你编写的（Kubernetes 本身提供功能以外的）任务自动化代码。

Kubernetes 为自动化而生。无需任何修改，你即可以从 Kubernetes 核心中获得许多内置的自动化功能。你可以使用 Kubernetes 自动化部署和运行工作负载，甚至可以自动化 Kubernetes 自身。

Kubernetes 控制器使你无需修改 Kubernetes 自身的代码，即可以扩展集群的行为。 Operator 是 Kubernetes API 的客户端，充当定制资源的控制器。

使用 Operator 可以自动化的事情包括：

想要更详细的了解 Operator？这儿有一个详细的示例：

有一个名为 SampleDB 的自定义资源，你可以将其配置到集群中。
一个包含 Operator 控制器部分的 Deployment，用来确保 Pod 处于运行状态。
Operator 代码的容器镜像。
控制器代码，负责查询控制平面以找出已配置的 SampleDB 资源。
Operator 的核心是告诉 API 服务器，如何使现实与代码里配置的资源匹配。
- 如果添加新的 SampleDB，Operator 将设置 PersistentVolumeClaims 以提供持久化的数据库存储，设置 StatefulSet 以运行 SampleDB，并设置 Job 来处理初始配置。
- 如果你删除它，Operator 将建立快照，然后确保 StatefulSet 和 Volume 已被删除。
Operator 也可以管理常规数据库的备份。对于每个 SampleDB 资源，Operator 会确定何时创建（可以连接到数据库并进行备份的）Pod。这些 Pod 将依赖于 ConfigMap 和/或具有数据库连接详细信息和凭据的 Secret。
由于 Operator 旨在为其管理的资源提供强大的自动化功能，因此它还需要一些额外的支持性代码。在这个示例中，代码将检查数据库是否正运行在旧版本上，如果是，则创建 Job 对象为你升级数据库。

部署 Operator 最常见的方法是将自定义资源及其关联的控制器添加到你的集群中。跟运行容器化应用一样，控制器通常会运行在控制平面之外。例如，你可以在集群中将控制器作为 Deployment 运行。

部署 Operator 后，你可以对 Operator 所使用的资源执行添加、修改或删除操作。按照上面的示例，你将为 Operator 本身建立一个 Deployment，然后：

kubectl get SampleDB                   # 查找所配置的数据库

kubectl edit SampleDB/example-database # 手动修改某些配置

可以了！Operator 会负责应用所作的更改并保持现有服务处于良好的状态。

如果生态系统中没可以实现你目标的 Operator，你可以自己编写代码。

你还可以使用任何支持 Kubernetes API 客户端的语言或运行时来实现 Operator（即控制器）。

以下是一些库和工具，你可用于编写自己的云原生 Operator。

注意： 本部分链接到提供 Kubernetes 所需功能的第三方项目。Kubernetes 项目作者不负责这些项目。此页面遵循CNCF 网站指南，按字母顺序列出项目。要将项目添加到此列表中，请在提交更改之前阅读内容指南。