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Kubernetes可以自動創(chuàng)建復雜的云基礎架構，以簡化管理云上部署的過程。

盡管Kubernetes提供了許多工具，但仍在努力使云基礎架構管理更具可伸縮性和自動化。Kubernetes Operator是一種封裝、部署和管理 Kubernetes 應用的方法，可擴展 Kubernetes API 的功能，為Kubernetes 用戶自動化創(chuàng)建、配置和管理復雜應用的實例，而不必每次都依賴手動輸入。

了解Kubernetes Operators

Operator 是 Kubernetes 的擴展軟件，它利用定制資源管理應用及其組件。Operator 遵循 Kubernetes 的理念，特別是在控制器方面。

Kubernetes Operators是業(yè)務流程框架。它是一種工具，使你幾乎不需要人工就可以編排和維護云基礎架構。Kubernetes將 Operators定義為軟件擴展，旨在利用自定義資源來管理應用程序及其組件。

Kubernetes Operators一點也不復雜。Operators使用控制器和Kubernetes API來處理應用程序及其所需的自定義資源的打包，部署，管理和維護。整個過程是完全自動化的，而且你仍然可以使用kubectl 工具進行命令和操作。

換句話說，Operators基本上是一個定制的Kubernetes控制器，該控制器集成了定制資源。你可以直接在自定義資源中定義參數和配置，然后讓Operators轉換這些參數并自動運行。Kubernetes Operators的連續(xù)性是其決定性因素。

Operators不僅僅是部署

Kubernetes Operators可以做的不僅僅是自動化應用程序的部署。實際上，只要邏輯和參數定義正確，Operators就能處理任何事情。是的，這包括擴展應用程序及其使用的云基礎架構，進行升級和檢查故障，以及長期保持應用程序平穩(wěn)運行。

整個應用程序生命周期可以自動化。Kubernetes 可管理和擴展無狀態(tài)應用，如 Web 應用、移動后端和 API 服務，無需掌握關于這些應用的工作原理的任何其他知識。Kubernetes 的內置功能輕松處理這些任務。

但是，數據庫和監(jiān)控系統(tǒng)等無狀態(tài)應用需要 Kubernetes 以外的其他域特定知識。有了這些知識，才能夠擴展、升級和重新配置這些應用。

Kubernetes Operator 將這些特定域知識編碼了到 Kubernetes 擴展中，從而能夠實現(xiàn)應用生命周期的管理和自動化。

例如，你可以將站點可靠性工程（SRE）規(guī)則和參數寫入Kubernetes Operators，并讓 Operators為你處理操作。這使SRE實踐得以標準化，并在多個集群之間的操作可重復。無需在每次部署和升級時手動調整參數。

模仿運維人員的行為

Kubernetes Operators的真正實力在于他們能夠了解應用程序或服務應如何工作的方式。

Kubernetes Operators可以使用嵌入在 Operators本身中的相同知識來執(zhí)行必要的任務。例如，在更新期間未為應用程序配置云資源時，Kubernetes Operators可以自動更正問題，而無需發(fā)出警報。

運維團隊通常編寫軟件來管理應用，但Operator 模式能夠捕捉運維人員如何管理服務的規(guī)律，可以獲取人類運維知識并將其編碼到軟件中，用于管理和部署 Kubernetes 工作負載，同時消除手動任務。

Operators可以做什么？

為了更好地了解Operators可以做什么，我們需要研究一些使用Operators的場景。使用 Operator 可以自動化的事情包括：

按需部署應用；
獲取/還原應用狀態(tài)的備份；
處理應用代碼的升級以及相關改動。例如，數據庫 schema 或額外的配置設置；
發(fā)布一個 service，要求不支持 Kubernetes API 的應用也能發(fā)現(xiàn)它；
模擬整個或部分集群中的故障以測試其穩(wěn)定性；
在沒有內部成員選舉程序的情況下，為分布式應用選擇首領角色。

這些任務通常需要大量的人工投入。模擬故障時，Operators需要手動觸發(fā)應用程序某些部分的錯誤，然后監(jiān)視輸出以標記故障點。Operators使過程自動化可以節(jié)省大量時間和資源，無疑使開發(fā)或運維成員可以專注于其他更重要的任務。

最重要的是，Operators可以處理特定和復雜的情況。例如，你可以使用Operators來部署資源并將其配置為可被少數服務或Pod發(fā)現(xiàn)。Operators可以檢查該資源的控制平面，然后根據需要進行調整。使用Kubernetes API，它還可以抓取快照信息或執(zhí)行更新。

還可以將更多參數編碼到過程中。例如，你可以通過部署新的資源，告訴集群使用該新資源，然后刪除StatefulSet和持久卷，來進行無縫更新，以防止整個應用程序宕機。

使用Operators

部署 Operators比你想象的要容易。你只需要為集群定義一個“自定義資源”及其控制器即可，一切就緒。真正的挑戰(zhàn)是要找到適合你特定需求的Operators。開始使用 Operators時，kubectl命令可用于執(zhí)行某些操作。

你可以使用kubectl get resourceName 查找已配置的resourceName。然后，你可以運行kubectl edit resourceName/example-resource 來更改資源。可以使用Operators對集群進行任何類型的更改，包括根據需要進行的高級配置更改。你甚至可以從某些存儲庫中提取現(xiàn)成的Operators。

當然，如果你希望自己的Operators處理特定功能，則始終可以對其進行編碼。通過創(chuàng)建一個Operators作為Kubernetes API的客戶端，你可以訪問更多功能并自動執(zhí)行每個部署，管理和維護任務。你也可以使用kubebuilder和Operator Framework之類的工具來使用。

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