Kubernetes Operators

Vorwort

Diese Arbeit wurde mithilfe von KI übersetzt. Wir freuen uns über dein Feedback und deine Kommentare: [e-mail]

Kubernetes ist ein beliebter Container-Orchestrator. Er bündelt viele Computer zu einer großen Rechenressource und ermöglicht es, diese Ressource über die Kubernetes-Programmierschnittstelle (API) anzusprechen. Kubernetes ist eine Open-Source-Software, die ihren Ursprung bei Google hat und in den letzten fünf Jahren von einer großen Gruppe von Mitarbeitern unter der Schirmherrschaft der Cloud Native Computing Foundation (CNCF) entwickelt wurde.

Ein Operator erweitert Kubernetes, um die Verwaltung des gesamten Lebenszyklus einer bestimmten Anwendung zu automatisieren. Operatoren dienen als Paketierungsmechanismus für die Verteilung von Anwendungen auf Kubernetes und überwachen, warten, wiederherstellen und aktualisieren die von ihnen bereitgestellte Software.

Für wen dieses Buch ist

Wenn du bereits Anwendungen in einem Kubernetes-Cluster implementiert hast, kennst du einige der Herausforderungen und Bestrebungen, die das Operator-Muster hervorgebracht haben. Wenn du Basisdienste wie Datenbanken und Dateisysteme in einem eigenen Ghetto außerhalb deines orchestrierten Clusters gepflegt hast und dich danach sehnst, sie in die Nachbarschaft zu holen, ist dieser Leitfaden für Kubernetes Operators genau das Richtige für dich.

Was du lernen wirst

Dieses Buch erklärt, was ein Operator ist und wie Operatoren die Kubernetes-API erweitern. Es zeigt, wie man bestehende Operatoren einsetzt und nutzt und wie man mit dem Red Hat Operator Framework Operatoren für seine Anwendungen erstellt und verteilt. Wir stellen bewährte Praktiken für das Entwerfen, Erstellen und Verteilen von Operatoren vor und erklären die Denkweise, die Operatoren mit den Prinzipien des Site Reliability Engineering (SRE) belebt.

Nachdem wir im ersten Kapitel Operatoren und ihre Konzepte beschrieben haben, zeigen wir dir, wie du Zugang zu einem Kubernetes-Cluster bekommst, in dem du die Übungen im Rest des Buches durchführen kannst. Wenn ein Cluster läuft, setzt du einen Operator ein und beobachtest sein Verhalten, wenn seine Anwendung fehlschlägt, skaliert oder auf eine neue Version aktualisiert wird.

Später werden wir das Operator-SDK erkunden und dir zeigen, wie du damit einen Operator erstellen kannst, um eine Beispielanwendung als erstklassigen Kubernetes-Bürger zu etablieren. Auf dieser praktischen Grundlage werden wir die SRE-Ideen erörtern, die den Operatoren zugrunde liegen, sowie die Ziele, die sie verfolgen: die Reduzierung des Betriebsaufwands und der Kosten, die Erhöhung der Servicezuverlässigkeit und die Förderung von Innovationen durch die Befreiung der Teams von sich wiederholenden Wartungsarbeiten.

Operator Framework und SDK

Das Operator-Muster entstand bei CoreOS als Möglichkeit, immer komplexere Anwendungen auf Kubernetes-Clustern zu automatisieren, einschließlich der Verwaltung von Kubernetes selbst und des etcd-Schlüsselwertspeichers, der das Herzstück des Systems bildet. Die Arbeit an Operators wurde durch die Übernahme durch Red Hat fortgesetzt und führte 2018 zur Veröffentlichung des Open Source Operator Frameworks und SDKs. Die Beispiele in diesem Buch nutzen das Red Hat Operator SDK und die Verteilungsmechanismen, die es mit dem Operator Framework verbinden.

Andere Operator Tools

Allein in den Vertriebskanälen von Red Hat sind mehr als hundert Operatoren für eine Vielzahl von Anwendungen vieler Anbieter und Projekte verfügbar. Es gibt noch einige andere Tools zur Erstellung von Operatoren. Wir werden nicht im Detail auf sie eingehen, aber nachdem du dieses Buch gelesen hast, wirst du in der Lage sein, sie mit dem Operator SDK und Framework zu vergleichen. Weitere Open-Source-Tools für die Erstellung von Operatoren sind Kopf für Python, Kubebuilder aus dem Kubernetes-Projekt und das Java Operator SDK.

In diesem Buch verwendete Konventionen

In diesem Buch werden die folgenden typografischen Konventionen verwendet:

Kursiv

Weist auf neue Begriffe, URLs, E-Mail-Adressen, Dateinamen und Dateierweiterungen hin.

Constant width

Wird für Programmlistings sowie innerhalb von Absätzen verwendet, um auf Programmelemente wie Variablen- oder Funktionsnamen, Datenbanken, Datentypen, Umgebungsvariablen, Anweisungen und Schlüsselwörter hinzuweisen.

Constant width bold

Zeigt Befehle oder anderen Text an, der vom Benutzer wortwörtlich eingetippt werden sollte.

Constant width italic

Zeigt Text an, der durch vom Benutzer eingegebene Werte oder durch kontextabhängige Werte ersetzt werden soll.

Tipp

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Hinweis

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Warnung

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Code-Beispiele verwenden

Zusätzliches Material (Code-Beispiele, Übungen usw.) steht unter https://github.com/kubernetes-operators-book/ zum Download bereit .

Wenn du eine technische Frage oder ein Problem mit den Codebeispielen hast, sende bitte eine E-Mail an [e-mail].

Dieses Buch soll dir helfen, deine Arbeit zu erledigen. Wenn in diesem Buch Beispielcode angeboten wird, darfst du ihn in deinen Programmen und deiner Dokumentation verwenden. Du musst uns nicht um Erlaubnis fragen, es sei denn, du reproduzierst einen großen Teil des Codes. Wenn du zum Beispiel ein Programm schreibst, das mehrere Teile des Codes aus diesem Buch verwendet, brauchst du keine Erlaubnis. Der Verkauf oder die Verbreitung von Beispielen aus O'Reilly-Büchern erfordert jedoch eine Genehmigung. Die Beantwortung einer Frage mit einem Zitat aus diesem Buch und einem Beispielcode erfordert keine Genehmigung. Wenn du einen großen Teil des Beispielcodes aus diesem Buch in die Dokumentation deines Produkts aufnimmst, ist eine Genehmigung erforderlich .

Wir freuen uns über eine Namensnennung, verlangen sie aber in der Regel nicht. Eine Quellenangabe umfasst normalerweise den Titel, den Autor, den Verlag und die ISBN. Ein Beispiel: "Kubernetes Operators von Jason Dobies und Joshua Wood (O'Reilly). Copyright 2020 Red Hat, Inc., 978-1-492-04804-6."

Wenn du der Meinung bist, dass die Verwendung von Code-Beispielen nicht unter die Fair-Use-Regelung oder die oben genannte Erlaubnis fällt, kannst du uns gerne unter [e-mail] kontaktieren .

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Wir haben eine Webseite für dieses Buch, auf der wir Errata, Beispiele und zusätzliche Informationen auflisten. Du kannst diese Seite unter https://oreil.ly/Kubernetes_Operators aufrufen .

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Danksagungen

Wir möchten Red Hat und dem dortigen OpenShift Advocacy-Team für ihre Unterstützung danken, insbesondere für die unerschütterliche und vielseitige Hilfe von Ryan Jarvinen. Wir bedanken uns auch bei den vielen Menschen, die diese Arbeit überprüft, kontrolliert, vorgeschlagen oder anderweitig ihre Zeit geopfert haben, um sie kohärenter und vollständiger zu machen, darunter Anish Asthana, Evan Cordell, Michael Gasch, Michael Hausenblas, Shawn Hurley und Jess Males.