第 2 章 了解 Operator
2.1. 什么是 Operator?
从概念上讲，Operator 会收集人类操作知识，并将其编码成更容易分享给消费者的软件。
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）。
从技术上讲，Operator 是一种打包、部署和管理 Kubernetes 应用程序的方法。
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 可以：
- 重复安装和升级。
- 持续对每个系统组件执行运行状况检查。
- 无线 (OTA) 更新 OpenShift 组件和 ISV 内容。
- 汇总现场工程师了解的情况并将其传输给所有用户，而非一两个用户。
- 为什么在 Kubernetes 上部署？
- Kubernetes（通过扩展），OpenShift Container Platform 包含构建复杂分布式系统所需的所有原语 - secret 处理、负载均衡、服务发现、自动扩展 - 在内部和云供应商中工作。
- 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 是基于上述客户体验提供的一系列工具和功能。不仅仅是编写代码；测试、交付和更新 Operator 也同样重要。Operator Framework 组件包含用于解决这些问题的开源工具：
- Operator SDK
- Operator SDK 辅助 Operator 作者根据自身专业知识，引导、构建、测试和包装其 Operator，而无需了解 Kubernetes API 的复杂性。
- 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)。在 OpenShift Container Platform 4.7 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。
- OperatorHub
- OperatorHub 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 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 2 天通用操作定义了五个成熟度阶段。
图 2.1. Operator 成熟度模型
以上模型还显示了如何通过 Operator SDK 的 Helm、Go 和 Ansible 功能更好地开发这些功能。
