11.3. Helm ベース Operator の作成

手順

1. operator-sdk new コマンドを使用して、namespace スコープまたはクラスタースコープのいずれかで 新規 Operator プロジェクトを作成します。以下のいずれかを選択します。

   1. namespace スコープ Operator (デフォルト) は単一 namespace でリソースを監視し、管理します。namespace スコープの Operator は柔軟性があるために優先して使用されます。これらの Operator は切り離されたアップグレード、障害対応およびモニタリングのための namespace の分離、および API 定義の差異化を可能にします。

      新規の Helm ベース、namespace スコープの nginx-operator プロジェクトを作成するには、以下のコマンドを使用します。

      $ operator-sdk new nginx-operator \
        --api-version=example.com/v1alpha1 \
        --kind=Nginx \
        --type=helm
      $ cd nginx-operator

      これにより、とりわけ APIVersion example.com/v1apha1 および Kind Nginx の Nginx リソースを監視する目的で nginx-operator プロジェクトが作成されます。

   2. クラスタースコープの Operator はクラスター全体でリソースを監視し、管理します。これは、 クラスター全体で発行される証明書を管理できるようにクラスタースコープのパーミッションでデプロイされ、監視される cert-manager Operator などの場合に役立ちます。

      nginx-operator プロジェクトをクラスタースコープになるように作成するには、以下のコマンドを実行します。

      $ operator-sdk new nginx-operator \
          --cluster-scoped \
          --api-version=example.com/v1alpha1 \
          --kind=Nginx \
          --type=helm

      --cluster-scoped フラグを使用することにより、以下の変更を含む新規の Operator のスキャフォールディングが実行されます。

      • deploy/operator.yaml: Pod の namespace に設定するのではなく、WATCH_NAMESPACE="" を設定します。
      • deploy/role.yaml: Role ではなく ClusterRole を使用します。

      • deploy/role_binding.yaml:

        • RoleBinding ではなく ClusterRoleBinding を使用します。
        • subject の namespace を REPLACE_NAMESPACE に設定します。これは、Operator がデプロイされる namespace に変更される必要があります。

2. Operator ロジックをカスタマイズします。

   この例では、nginx-operator はそれぞれの Nginx カスタムリソース (CR) について以下の調整 (reconciliation) ロジックを実行します。

   • Nginx デプロイメントを作成します (ない場合)。
   • Nginx サービスを作成します (ない場合)。
   • Nginx Ingress を作成します (有効にされているが存在しない場合)。
   • Deployment、Service、およびオプションの Ingress が Nginx CR で指定される必要な設定 (レプリカ数、イメージ、サービスタイプなど) に一致することを確認します。

   デフォルトで、nginx-operator は watches.yaml ファイルに示されるように Nginx リソースイベントを監視し、指定されたチャートを使用して Helm リリースを実行します。

   - version: v1alpha1
     group: example.com
     kind: Nginx
     chart: /opt/helm/helm-charts/nginx

   1. Nginx Helm チャートを確認します。

      Helm Operator プロジェクトの作成時に、Operator SDK は、単純な Nginx リリース用のテンプレートセットが含まれる Helm チャートのサンプルを作成します。

      この例では、Helm チャート開発者がリリースについての役立つ情報を伝えるために使用する NOTES.txt テンプレートと共に、Deployment、Service、および Ingress リソース用にテンプレートを利用できます。

      Helm チャートの使用に慣れていない場合は、Helm Chart 開発者用のドキュメントを参照してください。

   2. Nginx CR 仕様を確認します。

      Helm は値 (value) という概念を使用して、Helm チャートの values.yaml ファイルに定義される Helm チャートのデフォルトをカスタマイズします。

      CR 仕様に必要な値を設定し、これらのデフォルトを上書きします。例としてレプリカ数を使用することができます。

      1. まず、helm-charts/nginx/values.yaml ファイルで、チャートに replicaCount という値が含まれ、これがデフォルトで 1 に設定されていることを検査します。デプロイメントに 2 つの Nginx インスタンスを設定するには、CR 仕様に replicaCount: 2 が含まれる必要があります。

         deploy/crds/example_v1alpha1_nginx_cr.yaml ファイルを以下のように更新します。

         apiVersion: example.com/v1alpha1
         kind: Nginx
         metadata:
           name: example-nginx
         spec:
           replicaCount: 2

      2. 同様に、デフォルトのサービスポートは 80 に設定されます。8080 を代わりに使用するには、サービスポートの上書きを追加して deploy/crds/example_v1alpha1_nginx_cr.yaml ファイルを再度更新します。

         apiVersion: example.com/v1alpha1
         kind: Nginx
         metadata:
           name: example-nginx
         spec:
           replicaCount: 2
           service:
             port: 8080

         Helm Operator は、helm install -f ./overrides.yaml コマンドが機能するように、仕様全体を values ファイルの内容のように適用します。

3. CRD をデプロイします。

   Operator の実行前に、Kubernetes は Operator が監視する新規カスタムリソース定義 (CRD) について把握している必要があります。以下の CRD をデプロイします。

   $ oc create -f deploy/crds/example_v1alpha1_nginx_crd.yaml

4. Operator をビルドし、実行します 。

   Operator をビルドし、実行する方法として 2 つの方法を使用できます。

   • Kubernetes クラスター内の Pod を使用
   • operator-sdk up コマンドを使用してクラスター外で Go プログラムを使用

   以下の方法のいずれかを選択します。

   1. Kubernetes クラスター内で Pod として実行 します。これは実稼働環境での優先される方法です。

      1. nginx-operator イメージをビルドし、これをレジストリーにプッシュします。

         $ operator-sdk build quay.io/example/nginx-operator:v0.0.1
         $ docker push quay.io/example/nginx-operator:v0.0.1

      2. Deployment マニフェストは deploy/operator.yaml ファイルに生成されます。このファイルの Deployment イメージは、プレースホルダー REPLACE_IMAGE から直前にビルドされたイメージに変更される必要があります。これを実行するには、以下を実行します。

         $ sed -i 's|REPLACE_IMAGE|quay.io/example/nginx-operator:v0.0.1|g' deploy/operator.yaml

      3. --cluster-scoped=true フラグを使用して Operator を作成した場合、生成された ClusterRoleBinding でサービスアカウント namespace を Operator をデプロイする場所に一致するように更新します。

         $ export OPERATOR_NAMESPACE=$(oc config view --minify -o jsonpath='{.contexts[0].context.namespace}')
         $ sed -i "s|REPLACE_NAMESPACE|$OPERATOR_NAMESPACE|g" deploy/role_binding.yaml

         OSX でこれらの手順を実行している場合には、代わりに以下のコマンドを実行します。

         $ sed -i "" 's|REPLACE_IMAGE|quay.io/example/nginx-operator:v0.0.1|g' deploy/operator.yaml
         $ sed -i "" "s|REPLACE_NAMESPACE|$OPERATOR_NAMESPACE|g" deploy/role_binding.yaml

      4. nginx-operator をデプロイします。

         $ oc create -f deploy/service_account.yaml
         $ oc create -f deploy/role.yaml
         $ oc create -f deploy/role_binding.yaml
         $ oc create -f deploy/operator.yaml

      5. nginx-operator が稼働していることを確認します。

         $ oc get deployment
         NAME                 DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
         nginx-operator       1         1         1            1           1m

   2. クラスター外で実行します。この方法は、デプロイメントおよびテストの速度を上げるために開発サイクル時に優先される方法です。

      watches.yaml ファイルで参照されるチャートパスがマシン上に存在している必要があります。デフォルトで、 watches.yaml ファイルは operator-sdk build コマンドでビルドされるOperator イメージを使用できるようにスキャフォールディングされます。Operator を operator-sdk up local コマンドで開発し、テストする場合、SDK はローカルファイルシステムでこのパスを検索します。

      1. この場所に、Helm チャートのパスを参照するシンボリックリンクを作成します。

         $ sudo mkdir -p /opt/helm/helm-charts
         $ sudo ln -s $PWD/helm-charts/nginx /opt/helm/helm-charts/nginx

      2. $HOME/.kube/config にあるデフォルトの Kubernetes 設定ファイルを使って Operator をローカルに実行するには、以下を実行します。

         $ operator-sdk up local

         提供された Kubernetes 設定ファイルを使って Operator をローカルに実行するには、以下を実行します。

         $ operator-sdk up local --kubeconfig=<path_to_config>

5. Nginx CR をデプロイします。

   これまでに変更した Nginx CR を適用します。

   $ oc apply -f deploy/crds/example_v1alpha1_nginx_cr.yaml

   nginx-operator が CR の Deployment を作成することを確認します。

   $ oc get deployment
   NAME                                           DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
   example-nginx-b9phnoz9spckcrua7ihrbkrt1        2         2         2            2           1m

   Pod で 2 つのレプリカが作成されていることを確認します。

   $ oc get pods
   NAME                                                      READY     STATUS    RESTARTS   AGE
   example-nginx-b9phnoz9spckcrua7ihrbkrt1-f8f9c875d-fjcr9   1/1       Running   0          1m
   example-nginx-b9phnoz9spckcrua7ihrbkrt1-f8f9c875d-ljbzl   1/1       Running   0          1m

   サービスポートが 8080 に設定されていることを確認します。

   $ oc get service
   NAME                                      TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
   example-nginx-b9phnoz9spckcrua7ihrbkrt1   ClusterIP   10.96.26.3   <none>        8080/TCP   1m

6. replicaCount を更新し、ポートを削除します。

   spec.replicaCount フィールドを 2 から 3 に変更し、spec.service フィールドを削除して、変更を適用します。

   $ cat deploy/crds/example_v1alpha1_nginx_cr.yaml
   apiVersion: "example.com/v1alpha1"
   kind: "Nginx"
   metadata:
     name: "example-nginx"
   spec:
     replicaCount: 3
   
   $ oc apply -f deploy/crds/example_v1alpha1_nginx_cr.yaml

   Operator が Deployment サイズを変更することを確認します。

   $ oc get deployment
   NAME                                           DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
   example-nginx-b9phnoz9spckcrua7ihrbkrt1        3         3         3            3           1m

   サービスポートがデフォルトの 80 に設定されていることを確認します。

   $ oc get service
   NAME                                      TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)  AGE
   example-nginx-b9phnoz9spckcrua7ihrbkrt1   ClusterIP   10.96.26.3   <none>        80/TCP   1m

7. リソースをクリーンアップします。

   $ oc delete -f deploy/crds/example_v1alpha1_nginx_cr.yaml
   $ oc delete -f deploy/operator.yaml
   $ oc delete -f deploy/role_binding.yaml
   $ oc delete -f deploy/role.yaml
   $ oc delete -f deploy/service_account.yaml
   $ oc delete -f deploy/crds/example_v1alpha1_nginx_crd.yaml