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一、应用背景
KaiwuDB Operator 是一个主动运维部署工具，能够在 Kubernetes 环境上部署 KaiwuDB 集群，借助 Operator 可实现无缝运行在私有云厂商提供的 Kubernetes 平台上，让 KaiwuDB 成为真正的 Cloud-Native 数据库。
应用传统的自动化工具会带来了很高的部署和运维老本，局部自动化部署和运维工具如 Puppet/Chef/SaltStack/Ansible，因为不足全局状态治理，不能及时对各种异常情况做主动故障转移，并且很难施展分布式系统的弹性伸缩能力。除外还须要写大量的 DSL，甚至呈现与 Shell 脚本一起混合应用的状况，这将带来可移植性较差，保护老本比拟低等问题。
在云时代，各大厂商都会提供托管的 Kubernets 集群，越来越多的利用跑在了 Kubernetes 治理的容器中，传统部署在 Kubernetes 平台的利用能够不必绑定在特定云平台，也能轻松实现在各种云平台之间的迁徙，其容器化打包和公布形式也防止了对操作系统环境的依赖。
二、什么是 Operator
Operator 是由 CoreOS 开发的，用来扩大 Kubernetes api，是一个特定的应用程序控制器，它用来创立、配置和治理简单的有状态利用，如数据库、缓存和监控零碎。Operator 基于 Kubernetes 的资源和控制器的概念构建，但同时又涵盖了应用程序特定的畛域常识。在 Kubernetes 官网文档中，对 Operator 的定义如下：
Operators are software extensions to Kubernetes that make use of custom resources to manage applications and their components. Operators follow Kubernetes principles, notably the control loop.
简略来说：Operator = 定制资源 (CRD) + 控制器。
1. 定制资源 (CRD)
Kubernetes 提供了一系列的资源，包含 Statefulset、Service、Configmap 等。然而这些资源并不能齐全满足应用需要，例如在 K8s 中部署 Kaiwu 利用时，需定制一个 Kaiwu 利用资源，CRD（Custom Resource Definition）就承当了一个说明书的角色，让 Kubernetes 来意识这个自定义资源 CR。有了 CRD 之后，咱们能够自在地减少各种与 Pod 平级的资源。
2. Controller
Controller 的作用就是监听指定对象的新增、删除、批改等变动，并针对这些变动做出相应的响应。
三、如何应用 Operator-sdk
Operator-sdk 由 CoreOS 开源，它是用于构建 Kubernetes 原生利用的 SDK，它提供更高级别的 api、形象和我的项目脚手架。应用 Kubernetes 中原生的对象来部署和治理简单的应用程序不是那么容易，尤其是要治理整个利用的生命周期、组件的扩缩容，咱们之前通常是编写各种脚本，通过调用 Kubernetes 的命令行工具来治理 Kubernetes 上的利用。
当初能够通过 CRD（CustomResourceDefinition）来自定义这些简单操作，通过将运维的常识封装在自定义 api 里来加重运维人员的累赘。同时, 咱们还能够像操作 Kubernetes 的原生资源对象一样，应用 kubectl 来操作 CRD。
1. 初始化我的项目
operator-sdk init –domain inspur.com –repo github.com/inspur/kaiwu-operator
–domain 示意 api 组的后缀;
–repo 示意本工程的 golang 包名。
生成的目录构造如下：
其中，config 目录下是所有的 yaml 配置文件，Dockerfile 用于生成 docker 镜像，Makefile 是编译管制文件，main.go 是程序入口文件。
2. 增加 CRD 和 Controller
operator-sdk create api –group kaiwu –version v1 –kind KaiwuCluster –resource=true –controller=true
通过脚手架生成一个 CRD 和 Controller 的 api, 生成了一个目录蕴含 api 的构造体定义和 Controller 代码。在 api/v1 目录下新增了 3 个 go 文件，其中最次要文件是 kaiwucluster_types.go，是对新增 CRD 的定义。
同时减少了一些配置文件和 Controller：
其中，CRD 目录下的文件是对 CRD 的定义，rbac 目录下的文件是新增的角色定义，samples 目录下的文件是创立 CR 的示例文件。
在新生成的 controllers 文件夹下，kaiwucluster_controller.go 中定义了次要的业务逻辑，次要实现在 Reconcile 函数中：
开发过程中应用的 api 接口包：
· corev1“k8s.io/api/core/v1”外围 api，提供外围构造和接口，yaml 中罕用的 Spec 定义在此。
· metav1“k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1”yaml 中罕用的 metadata 定义，ObjectMeta,LabelSelector 等根本在此。
· appsv1“k8s.io/api/apps/v1”罕用的创立的 CRD 或者曾经存在的 rd 等都在此，比方 Deployments,Pod,Service 等等。
3. 部署运行
形式一：本地运行，次要用于研发和测试阶段，在我的项目根目录运行：
make generate && make manifests && make install && make run
形式二：集群部署：
（1）make
$ make generate && make manifests && make install
（2）构建镜像
$ make docker-build IMG=inspur/kaiwu-operator:v1$ docker images |grep kaiwuinspur/kaiwu-operator v1 d15d88ddd113 About a minute ago 965MB
（3）运行
$ make deploy IMG = inspur/kaiwu-operator:v1
（4）CRD 确认
$ kubectl get crdNAME CREATED ATkaiwuclusters.kaiwu.inspur.com 2022-10-25T08:49:35Z
（5）查看状态
$ kubectl get po –n kaiwu-operator-systemNAME READY STATUS RESTARTS AGEkaiwu-operator-controller-manager-6bb7b666f-2v4nq 1/1 Running 0 12m
