5min_operator101

Title: 5分でキメる "Kubernetes Operator 完全に理解した"
Speaker: Kazufumi Saito (Red Hat)
Twitter: @capsmalt
Event: CloudNative Days 2021 Spring ONLINE (CNDO2021)
Hashtag: #CNDO2021
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Contents overview: Operator 101 for K8s engineer (beginner) / Non-engineer

Transcript

1. ５分でキメる
   “Kubernetes Operator 完全に理解した”
   Kazufumi Saito @capsmalt
   1
   

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2. 2
   本⽇のミッション
   「得体のしれない何か」
   だと思っているヒトへお伝えしたい。
   結局 Kubernetes Operator ってなんやねん︖
   @capsmalt
   🤔
   

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3. @capsmalt
   3
   本⽇のミッション
   「得体のしれない何か」
   だと思っているヒトへお伝えしたい。真実を。
   結局 Kubernetes Operator ってなんやねん︖
   🤔
   “Operator 完全に理解した”
   https://twitter.com/ito_yusaku/statu
   s/1042604780718157824?s=20
   

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4. 4
   想定視聴者
   （ALL）Kubernetes やったことある が，
   “Operator” って聞くと「︖︖︖」なヒト
   § イメージビルドして，コンテナ使ってる
   § Deployment, Service, ConfigMap, etc. 使ってK8s上でコンテナ使ってる
   § Prometheus でモニタリングとかしてる
   § CI とか CD も意識してる
   § Helm でパッケージ化してデプロイとかしてる
   § 何らかのサービスを本番提供してる
   § etc.
   （⾮エンジニア）
   Operator を ふわっとでも良いから知っておくべき ヒト
   § K8sもよく分かってないのに「時代はOperatorだろ︖」と⾔われて疲弊してる
   § 銀の弾丸 of 銀の弾丸だと思っている
   § ちゃんと理解したいんだけど，⼿を動かす機会も無いしよくわからん
   § ⾃社ソフトウェアを Operator 化するマーケ施策が絶賛⾛ってるがマーケなので分からん
   § etc.
   @capsmalt
   

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5. 5
   話さないコト
   § Operator の歴史 （CoreOSが頑張っていました。ググってみてください）
   § Operator 実装の詳細
   § 特定 Operator の挙動
   § Operator Maturity Model （Operator Capability Level ）
   § Operator Framework の詳細
   § Operator 開発の詳細
   § Operator 運⽤の詳細
   § ...
   ↑
   今⽇は，詳細系の話はしません。
   @capsmalt
   

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6. Kazufumi Saito （斎藤 和史）
   Who am I
   Specialist Solution Architect for Kubernetes / OpenShift
   Role:
   - Red Hat K.K.
   ⽣息地︓ クラウドネイティブ界隈
   成⻑促進剤︓ IPA🍺 /ラーメン🍜/ラムチョップ🥩
   オススメ２選︓ モニター/ダメ着
   EV3895 ダメ着ヒーター付
   6
   @capsmalt
   

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7. テックコミュニティ活動 - CloudNative 関係
   国内最⼤のコンテナ/K8sを主軸とした
   クラウドネイティブテックカンファレンス
   （CloudNative Days）
   Cloud Native Meetup Tokyo Cloud Native Developer JP
   Japan Rook OpenShift Meetup
   各種テックコミュニティ
   7
   @capsmalt
   

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8. 8
   Control Loop (Reconciliation Loop)
   Contoller が Resource（宣⾔的記述）のDesired State を維持するように Reconcile ロジックをループし続ける
   Observe
   Analyze
   (diff)
   Act
   現在の状態
   を観測
   現在の状態と
   あるべき状態を⽐較
   あるべき状態になるように処理
   Desired State
   Kubernetes Core Concept
   ※ご注意︓敢えて極端に簡略化した説明をしています
   @capsmalt
   

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9. 9
   復習）Pod が作成されるまで （例: ReplicaSet）
   ctl
   Desired
   State
   ※ご注意︓敢えて極端に簡略化した説明をしています
   リソースを記述したマニフェストをK8sに登録すると，Pod がK8s上に作成される
   api-server: リソース(Podなど)に対するCRUD
   scheduler: リソースの配置
   kubelet: リソースの起動
   ctl
   controller: リソースの調整（Reconcileロジックの実⾏）
   参考）
   @capsmalt
   $ kubectl apply
   

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10. 10
    Control Loop (Reconciliation Loop)
    ctl
    diff
    Desired
    State
    Contoller が Resource（宣⾔的記述）のDesired State を維持するように Reconcile ロジックをループし続ける
    Observe
    Analyze
    (diff)
    Act
    コントローラーは，現在の状態と，
    あるべき状態を⽐較(diff)し続ける
    差分があったら，あるべき状態になる
    ように制御させるループを回し続ける
    ※ご注意︓敢えて極端に簡略化した説明をしています
    Desired State
    replicas: 3
    watch
    $ kubectl apply
    @capsmalt
    

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11. 11
    Control Loop (Reconciliation Loop)
    Desired
    State
    act
    Contoller が Resource（宣⾔的記述）のDesired State を維持するように Reconcile ロジックをループし続ける
    ※ご注意︓敢えて極端に簡略化した説明をしています
    ctl
    diff
    Desired State
    replicas: 3
    watch
    $ kubectl apply
    @capsmalt
    

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12. 12
    Control Loop (Reconciliation Loop)
    Desired
    State
    act
    Contoller が Resource（宣⾔的記述）のDesired State を維持するように Reconcile ロジックをループし続ける
    ※ご注意︓敢えて極端に簡略化した説明をしています
    ctl
    diff
    Desired State
    replicas: 3
    watch
    $ kubectl apply
    @capsmalt
    ✗
    

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13. 13
    Kubernetes Operator
    運⽤知⾒をコード化（ソフトウェア化）し，アプリやクラスター運⽤を K8s API を拡張することで実現する
    ※ご注意︓敢えて極端に簡略化した説明をしています
    Kubernetes
    Applications アプリ運⽤における運⽤の知⾒をコード化し，
    パッケージ化したもの。
    アプリケーション運⽤に必要な以下のような
    作業を⾃動的に⾏う。
    ・インストール
    ・リソーススケーリング
    ・バックアップ
    ・アップデート
    Operator
    - Installation
    - Backup
    - Monitoring
    @capsmalt
    

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14. 14
    Kubernetes Operator
    運⽤知⾒をコード化（ソフトウェア化）し，アプリやクラスター運⽤を K8s API を拡張することで実現する
    ※ご注意︓敢えて極端に簡略化した説明をしています
    Custom
    Controller
    Custom
    Resource Definition
    Operator = +
    Custom Resource Definition (CRD)
    Custom Controller
    Kubernetes API を拡張する定義
    CRD を K8s に適⽤することで，独⾃リソース（Custom Resource）をK8sで扱える
    Custom Resource の変更に対して，Reconcile ロジックを実⾏する独⾃コントローラー
    ロジックを実⾏するコンテナアプリケーション（Pod）
    @capsmalt
    

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    Kubernetes Operator
    運⽤知⾒をコード化（ソフトウェア化）し，アプリやクラスター運⽤を K8s API を拡張することで実現する
    ※ご注意︓敢えて極端に簡略化した説明をしています
    Custom
    Controller
    Custom
    Resource Definition
    Operator = +
    Custom Resource Definition
    (CRD)
    Custom Controller
    Kubernetes API を拡張する定義
    CRD を K8s に適⽤することで，独⾃リソース（Custom Resource）をK8sで扱える
    Custom Resource の変更に対して，Reconcile ロジックを実⾏する独⾃コントローラー
    ロジックを実⾏するコンテナアプリケーション（Pod）
    e.g.) Postgres Operator
    ctl
    Postgres Operator
    (Custom Controller)
    pgclusters.crunchydata.com
    pgreplicas.crunchydata.com
    pgtasks.crunchydata.com
    pgpolicies.crunchydata.com
    CRD
    @capsmalt
    

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    Kubernetes Operator
    運⽤知⾒をコード化（ソフトウェア化）し，アプリやクラスター運⽤を K8s API を拡張することで実現する
    ※ご注意︓敢えて極端に簡略化した説明をしています
    Custom
    Controller
    Custom
    Resource Definition
    Operator = +
    Custom Resource Definition
    (CRD)
    Custom Controller
    Kubernetes API を拡張する定義
    CRD を K8s に適⽤することで，独⾃リソース（Custom Resource）をK8sで扱える
    Custom Resource の変更に対して，Reconcile ロジックを実⾏する独⾃コントローラー
    ロジックを実⾏するコンテナアプリケーション（Pod）
    e.g.) Postgres Operator
    ctl
    $ kubectl apply -f
    postgres_cr.yaml
    Postgres Operator
    (Custom Controller)
    pgclusters.crunchydata.com
    pgreplicas.crunchydata.com
    pgtasks.crunchydata.com
    pgpolicies.crunchydata.com
    CRD
    @capsmalt
    Pgcluster
    Pgreplica
    Pgtask
    Pgpolicy
    Custom
    Resource
    

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17. 17
    Kubernetes Operator
    運⽤知⾒をコード化（ソフトウェア化）し，アプリやクラスター運⽤を K8s API を拡張することで実現する
    ※ご注意︓敢えて極端に簡略化した説明をしています
    Custom
    Controller
    Custom
    Resource Definition
    Operator = +
    Custom Resource Definition
    (CRD)
    Custom Controller
    Kubernetes API を拡張する定義
    CRD を K8s に適⽤することで，独⾃リソース（Custom Resource）をK8sで扱える
    Custom Resource の変更に対して，Reconcile ロジックを実⾏する独⾃コントローラー
    ロジックを実⾏するコンテナアプリケーション（Pod）
    e.g.) Postgres Operator
    ctl
    $ kubectl apply -f
    postgres_cr.yaml
    Postgres Operator
    (Custom Controller)
    Pgcluster
    Pgreplica
    Pgtask
    Pgpolicy
    クラスター構成
    の運⽤
    バックアップ
    ・リストア
    pgclusters.crunchydata.com
    pgreplicas.crunchydata.com
    pgtasks.crunchydata.com
    pgpolicies.crunchydata.com
    CRD
    Custom
    Resource
    SQLポリシー強制
    Postgre
    Operatorの管理
    対象
    @capsmalt
    

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18. 18
    How to use~
    https://operatorhub.io/
    @capsmalt
    

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19. 出典: Crunchy Data Solutions, Inc. https://www.crunchydata.com/. ※商標はCrunchy Data Solutions, Incに基づきます。
    Postgres Operator (Crunchy Data)
    postgres-operator
    ・レプリケーションクラスタのPostgreSQLコンテナの配備
    ・レプリカ設定のPostgreSQLクラスタをスケールアップ
    ・pgpoolとmetricsサイドカーをPostgreSQLクラスタに追加
    ・PostgreSQLクラスタにSQLポリシーを適⽤
    ・PostgreSQLクラスタにメタデータタグの割り当て
    ・PostgreSQLのユーザとパスワードを維持
    ・PostgreSQLクラスタの
    マイナー/メジャーアップグレードの実施
    ・CSVやJSONファイルをPostgreSQLにロード
    ・データベースのバックアップの実⾏
    Manual Operation(pgo)
    Auto Operation
    必須コンポーネント
    Operatorが状態に応じて
    展開するコンポーネント
    Crunchy Data is the Trusted Open Source Enterprise PostgreSQL
    19
    

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20. 20
    How to develop~
    CRD / Custom Controller を開発
    コンテナイメージ化（ビルド）
    Deployment を作成
    (deploy_operatorpod.yaml)
    $ kubectl apply -f deploy_operatorpod.yaml
    Custom Resource を作成 (cr.yaml)
    $ kubectl apply -f cr.yaml
    Step1) 開発
    Step2) 使う
    素で開発するのもありだが，
    オススメは「Operator SDK」 を使うこと
    雛形⽣成，デフォでPrometheusメトリクス出⼒，e2eテストなどが可能
    https://sdk.operatorframework.io/
    @capsmalt
    

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21. 21
    CNDO2021 - Operator SDK 関連セッション
    https://event.cloudnativedays.jp/cndo2021/talks/181
    https://event.cloudnativedays.jp/cndo2021/talks/971
    CNDO2021 Day2
    トラックD, 15:05〜15:45 (3/12)
    CNDO2021 Day2
    トラックD, 15:45〜15:15 (3/12)
    @capsmalt
    

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22. @capsmalt
    22
    本⽇のミッション
    「得体のしれない何か」
    だと思っているヒトへお伝えしたい。真実を。
    結局 Kubernetes Operator ってなんやねん︖
    🤔
    “Operator 完全に理解した”
    https://twitter.com/ito_yusaku/statu
    s/1042604780718157824?s=20
    

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23. Happy
    Kubernetes Life
    ^ Please
    Follow me :)
    23
    @capsmalt
    

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24. Happy
    Kubernetes Life
    ^ Please
    Follow me :)
    24
    @capsmalt
    ※わたしが5分でキメられませんでした....🙏
    

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