第 2 章 了解 Operator
2.1. 什么是 Operator?
Operator 将人类操作知识编码到管理复杂应用程序的软件。您可以使用 Operator 来打包、部署和管理与原生集群资源相同的 API 和工具的 Kubernetes 应用程序。
Operator 是一组软件，可用于降低运行其他软件的操作复杂程度。它可以被看作是软件厂商的工程团队的扩展，可以在 Kubernetes 环境中（如 OpenShift Container Platform）监控软件的运行情况，并根据软件的当前状态实时做出决策。Advanced Operator 被设计为用来无缝地处理升级过程，并对出现的错误自动进行响应，而且不会采取“捷径”（如跳过软件备份过程来节省时间）。
Kubernetes 应用程序是一款 app，可在 Kubernetes 上部署，也可使用 Kubernetes API 和 kubectl 或 oc 工具进行管理。要想充分利用 Kubernetes，您需要一组统一的 API 进行扩展，以便服务和管理 Kubernetes 上运行的应用程序。可将 Operator 看成管理 Kubernetes 中这类应用程序的运行时。
2.1.1. 为什么要使用 Operator？
Operator 打包了操作知识，以自动化 Kubernetes 上的应用程序生命周期任务。Operator 提供可重复的安装、健康检查、无线更新以及软件中编码的共享专业知识。
- 为什么在 Kubernetes 上部署？
- Kubernetes（扩展至 OpenShift Container Platform）包含构建复杂分布式系统（可在本地和云提供商之间工作）需要的所有原语，包括 secret 处理、负载均衡、服务发现、自动扩展。
- 为什么使用 Kubernetes API 和
kubectl工具来管理您的应用程序？ -
这些 API 功能丰富，所有平台均有对应的客户端，并可插入到集群的访问控制/审核中。Operator 会使用 Kubernetes 的扩展机制“自定义资源定义 (CRD)”支持您的自定义对象，如
MongoDB，它类似于内置的原生 Kubernetes 对象。 - Operator 与 Service Broker 的比较？
- 服务代理（service broker）是实现应用程序的编程发现和部署的一个步骤。但它并非一个长时间运行的进程，所以无法执行第 2 天操作，如升级、故障转移或扩展。它在安装时提供对可调参数的自定义和参数化，而 Operator 则可持续监控集群的当前状态。非集群服务仍非常适合于 Service Broker，但也存在合适于这些服务的 Operator。
2.1.2. Operator Framework
Operator Framework 是一组用于构建、测试、提供和更新 Operator 的开源工具。它包括 Operator Lifecycle Manager (OLM)、Operator Registry 和软件目录。
- Operator Lifecycle Manager
- Operator Lifecycle Manager (OLM) 能够控制集群中 Operator 的安装、升级和基于角色的访问控制 (RBAC)。它在 OpenShift Container Platform 4.21 中默认部署。
- Operator Registry
- Operator Registry 存储 ClusterServiceVersions (CSV) 和自定义资源定义 (CRD) 以便在集群中创建，并存储有关软件包和频道的 Operator 元数据。它运行在 Kubernetes 或 OpenShift 集群中，向 OLM 提供这些 Operator 目录数据。
- 软件目录
- 软件目录（software catalog）是一个 Web 控制台，供集群管理员用来发现并选择要在其集群上安装的 Operator。它在 OpenShift Container Platform 中默认部署。
这些工具可组合使用，因此您可自由选择对您有用的工具。
2.1.3. Operator 成熟度模型
Operator 成熟度模型描述了 Operator 可以支持的第 2 天运维的五个阶段。
Operator 内部封装的管理逻辑的复杂程度各有不同。该逻辑通常还高度依赖于 Operator 所代表的服务类型。
对于大部分 Operator 可能包含的特定功能集来说，可以大致推断出 Operator 封装操作的成熟度等级。就此而言，以下 Operator 成熟度模型针对 Operator 的第二天通用操作定义了五个成熟度阶段：
图 2.1. Operator 成熟度模型
'%20d='M201.5%20305.5c-13.8%200-24.9-11.1-24.9-24.6%200-13.8%2011.1-24.9%2024.9-24.9%2013.6%200%2024.6%2011.1%2024.6%2024.9%200%2013.6-11.1%2024.6-24.6%2024.6zM504%20256c0%20137-111%20248-248%20248S8%20393%208%20256%20119%208%20256%208s248%20111%20248%20248zm-132.3-41.2c-9.4%200-17.7%203.9-23.8%2010-22.4-15.5-52.6-25.5-86.1-26.6l17.4-78.3%2055.4%2012.5c0%2013.6%2011.1%2024.6%2024.6%2024.6%2013.8%200%2024.9-11.3%2024.9-24.9s-11.1-24.9-24.9-24.9c-9.7%200-18%205.8-22.1%2013.8l-61.2-13.6c-3-.8-6.1%201.4-6.9%204.4l-19.1%2086.4c-33.2%201.4-63.1%2011.3-85.5%2026.8-6.1-6.4-14.7-10.2-24.1-10.2-34.9%200-46.3%2046.9-14.4%2062.8-1.1%205-1.7%2010.2-1.7%2015.5%200%2052.6%2059.2%2095.2%20132%2095.2%2073.1%200%20132.3-42.6%20132.3-95.2%200-5.3-.6-10.8-1.9-15.8%2031.3-16%2019.8-62.5-14.9-62.5zM302.8%20331c-18.2%2018.2-76.1%2017.9-93.6%200-2.2-2.2-6.1-2.2-8.3%200-2.5%202.5-2.5%206.4%200%208.6%2022.8%2022.8%2087.3%2022.8%20110.2%200%202.5-2.2%202.5-6.1%200-8.6-2.2-2.2-6.1-2.2-8.3%200zm7.7-75c-13.6%200-24.6%2011.1-24.6%2024.9%200%2013.6%2011.1%2024.6%2024.6%2024.6%2013.8%200%2024.9-11.1%2024.9-24.6%200-13.8-11-24.9-24.9-24.9z'/%3e%3c/svg%3e){kind=small}