operator framework搭建operator开发环境

本文详细介绍OperatorFramework项目,包括OperatorSDK、OperatorLifecycleManager和OperatorMetering组件。重点讲解如何使用OperatorSDK搭建开发环境,从创建项目、拓展API到构建控制器基础代码,最后部署至Kubernetes集群。

简介

operator framework 是一个为云原生开发者提供开发operator的组件框架的开源项目,它目前包含三个组件:

Operator SDK。集成controller-runtime,提供了:编写运维逻辑的高阶API,快速构建Operator项目及代码生成的脚手架工具,覆盖常见Operator用例的扩展。Operator SDK是Operator Framework中最核心的工程。

Operator Lifecycle Manager:K8S集群内所有Operator(及其关联服务)的生命周期管理( installation, updates, and management )

Operator Metering (joining in the coming months):提供对operator本身的监控以提供一些定制化服务。

搭建开发环境主要用到operator SDK,下面主要介绍其安装和使用。

operator SDK 安装

  • Mac OS

    brew install operator-sdk
    
  • 其他方式

    参见官方安装指南

operator SDK搭建开发环境

以官方的app-operator为例:

# 创建项目目录
mkdir -p $GOPATH/test/operator/
cd $GOPATH/test/operator/

# GO111MODULE=on 模块支持,go 会忽略 GOPATH 和 vendor 文件夹,只根据 go.mod 下载依赖。
export GO111MODULE=on

# 创建operator项目
operator-sdk new app-operator --repo github.com/example-inc/app-operator
cd app-operator

# 拓展kubernetes api
operator-sdk add api --api-version=app.example.com/v1alpha1 --kind=AppService

# 构建对应的controller基础代码
operator-sdk add controller --api-version=app.example.com/v1alpha1 --kind=AppService

# 可在对应的API文件中定义自己的需要的属性以及在对应的controller文件中构建自己的代码逻辑,完成之后按后续步骤构建镜像

# 构建镜像并推送到自己的镜像仓库
operator-sdk build kingdragon/app-operator:v1
docker push kingdragon/app-operator:v1

# 下为官方更改yaml文件里的镜像的shell命令
# 不熟悉shell命令,熟悉kubernetes yaml语法可自行到对应文件更改相关配置亦可
# Update the operator manifest to use the built image name (if you are performing these steps on OSX, see note below)
$ sed -i 's|REPLACE_IMAGE|kingdragon/app-operator:v1|g' deploy/operator.yaml
# On OSX use:
$ sed -i "" 's|REPLACE_IMAGE|kingdragon/app-operator:v1|g' deploy/operator.yaml

# 下为部署,根据自己的kubernetes集群环境自行部署。
# Setup Service Account
$ kubectl create -f deploy/service_account.yaml
# Setup RBAC
$ kubectl create -f deploy/role.yaml
$ kubectl create -f deploy/role_binding.yaml
# Setup the CRD
$ kubectl create -f deploy/crds/app.example.com_appservices_crd.yaml
# Deploy the app-operator
$ kubectl create -f deploy/operator.yaml

# Create an AppService CR
# The default controller will watch for AppService objects and create a pod for each CR
$ kubectl create -f deploy/crds/app.example.com_v1alpha1_appservice_cr.yaml

# Verify that a pod is created
$ kubectl get pod -l app=example-appservice
NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE
example-appservice-pod   1/1       Running   0          1m

# Test the new Resource Type
$ kubectl describe appservice example-appservice
Name:         example-appservice
Namespace:    myproject
Labels:       <none>
Annotations:  <none>
API Version:  app.example.com/v1alpha1
Kind:         AppService
Metadata:
  Cluster Name:        
  Creation Timestamp:  2018-12-17T21:18:43Z
  Generation:          1
  Resource Version:    248412
  Self Link:           /apis/app.example.com/v1alpha1/namespaces/myproject/appservices/example-appservice
  UID:                 554f301f-0241-11e9-b551-080027c7d133
Spec:
  Size:  3

# Cleanup
$ kubectl delete -f deploy/crds/app.example.com_v1alpha1_appservice_cr.yaml
$ kubectl delete -f deploy/operator.yaml
$ kubectl delete -f deploy/role.yaml
$ kubectl delete -f deploy/role_binding.yaml
$ kubectl delete -f deploy/service_account.yaml
$ kubectl delete -f deploy/crds/app.example.com_appservices_crd.yaml
<think>好的,我现在需要帮助用户找到关于Kubernetes Operator二次开发的项目或资源,特别是示例和源码。用户提到了几个引用,我需要先仔细看看这些引用内容,看看有没有相关的信息。 首先,引用[1]提到在开发Operator之前,最好先在k8s集群中手动部署产品,了解其运维操作和内置资源管理。这可能意味着用户需要先熟悉目标产品的配置,这对二次开发很重要。引用[2]和[3]都提到了Operator Framework和sample-controller,这些应该是官方提供的资源,可能包含示例代码。引用[4]则提到使用kubebuilder开发Operator,这应该是一个工具,可能有教程和示例项目。 接下来,我需要整理这些信息,看看有哪些具体的项目和资源可以推荐。例如,官方提供的sample-controller项目,这可能是一个很好的起点。另外,kubebuilder和Operator SDK都是常用的开发工具,它们可能有文档和示例代码。用户可能需要具体的步骤,比如如何初始化项目、定义CRD、生成代码等,这些在引用[3]和[4]中都有涉及。 还要考虑用户可能需要实际的项目示例,比如etcd-operator或者prometheus-operator,这些实际应用的Operator项目源码可以作为参考。此外,社区资源如Kubernetes官方文档和GitHub上的awesome-operator列表可能也很有帮助。 需要确保推荐的内容覆盖工具、教程、示例项目和社区资源,并且每个部分都给出具体的名称和链接(如果有的话)。同时,根据引用中的信息,强调在开发前手动部署产品的重要性,以及参考官方示例项目的必要性。 最后,生成相关问题,确保问题覆盖了用户可能进一步询问的方向,比如工具比较、开发步骤、调试方法等。</think>关于Kubernetes Operator二次开发,以下是系统化的资源推荐和开发指引: ### 一、官方核心资源 1. **Kubernetes Sample Controller**[^3] - 代码地址:https://github.com/kubernetes/sample-controller - 特点:官方提供的标准Operator开发模板,完整展示CRD定义、代码生成、控制器逻辑实现流程 - 包含`register.go`定义API对象,`controller.go`实现调谐逻辑 2. **Kubebuilder框架**[^4] ```bash # 创建新项目 kubebuilder init --domain my.domain # 创建API kubebuilder create api --group webapp --version v1 --kind Guestbook ``` - 自动生成CRD manifests和控制器脚手架代码 - 集成测试环境搭建方案 ### 二、企业级实践案例 1. **Etcd Operator** - 代码库:https://github.com/coreos/etcd-operator - 亮点:实现集群扩缩容、备份恢复等复杂运维逻辑 2. **Prometheus Operator** - 代码结构: ``` /pkg/apis/ # API定义 /pkg/controller/ # 控制器实现 /manifests/ # 部署文件 ``` ### 三、开发工具链 | 工具 | 特点 | 适用场景 | |--------------|------------------------------|-----------------------| | Operator SDK | 提供`create`/`build`完整命令 | 快速原型开发 | | KubeBuilder | 深度集成code-generator | 需要精细控制代码生成 | ### 四、关键开发步骤 1. **定义CRD** ```yaml apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1 kind: CustomResourceDefinition metadata: name: myapps.example.com spec: group: example.com versions: - name: v1 ``` 2. **实现调谐逻辑**[^3] ```go func (r *MyAppReconciler) Reconcile(ctx context.Context, req ctrl.Request) (ctrl.Result, error) { // 获取自定义资源实例 myApp := &webappv1.MyApp{} if err := r.Get(ctx, req.NamespacedName, myApp); err != nil { return ctrl.Result{}, client.IgnoreNotFound(err) } // 业务逻辑实现 return ctrl.Result{}, nil } ``` ### 五、调试部署方案 1. 本地调试模式: ```bash make install run ``` 2. 集群部署: ```bash make docker-build docker-push IMG=<registry>/<image>:<tag> make deploy ``` ### 六、学习资源推荐 1. **《Programming Kubernetes》**(O'Reilly) - 第5章专门讲解Operator开发模式 2. **KubeCon演讲视频** - "Advanced Operator Development Techniques"(2022)
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