Write an Operator to handle CRD

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1. Write an Operator to handle CRD SDN x Cloud Native #2
2. About Me Kyle Bai • Interested in emerging technologies. • COSCUP, Kubernetes Day and OpenStack Day Speaker • OpenStack and Kubernetes Projects Contributor(100+ PR) • Certified Kubernetes Administrator @kairen(kyle.b@inwinstack.com) https://kairen.github.io/
3. 常⾒見見的 Kubernetes 應⽤用部署 • 利利⽤用 CLI 或是 Dashboard 部署指定應⽤用程式的容器⾄至 Kubernetes。 • 撰寫⼀一些 Deployment, Services, Configmaps 等物件資源，然後將這些部 署⾄至 Kubernetes。 • 撰寫應⽤用程式的 Helm Chart，並利利⽤用 Helm 來來進⾏行行部署。 • 或是其他⼯工具等
4. 1.假設有 Config 需要設定，我們需要先建立 ConfigMap 2.然後建立 RC 來來管理理 Pod，並在 Pod 描述 ConfigMap 使⽤用⽅方式 3.建立 Service 來來提供 Backend Pod 能夠對外提供存取 4.建立 Frontend Pod 來來連接 Backend Pod
5. 1.設計與開發 Helm Chart 2.安裝 Helm 到⾃自⼰己 Kubernetes 3.利利⽤用 Helm 來來部署 Chart ⾄至 Kubernetes
6. 有狀狀態服務(Stateful Service) Database: MySQL, MongoDB Data process: Spark, Hadoop DL/ML: TensorFlow, Caffe2 Storage: Gluster, Ceph Logging: Elasticsearch
7. TensorFlow on Kubernetes Step1: 包裝 Workers 與 Parameters 的程式成 Docker images Step2: 建立 TensorFlow 叢集需要的資訊⾄至 ConfigMap 與 Persistent Volume Step3: 定義叢集的 Deployment 與 Service 等等來來執⾏行行於 Kubernetes 中
8. https://github.com/tensorflow/k8s TensorFlow Kubernetes Operator
9. Operator Operator 是 CoreOS 開發的框 架，⽬目標是簡化複雜有狀狀態應⽤用 的管理理，它能夠達到應⽤用程式的 狀狀態事件變化，並利利⽤用控制器來來 透過擴展的 Kubernetes API 進⾏行行 ⾃自動建立、管理理與配置應⽤用程式 容器實例例。 Applications
10. Operator Pattern
11. • Reflector: Watch API，監聽指定資 源下的事件。 • Lister: List/Get Method。 • Informer: 資源變更更通知與輪輪詢。
14. CustomResourceDefinitions(CRD) CustomResourceDefinition(CRD) 是 v1.7+ 版本新加入的 Kubernetes API 擴 展機制，⽬目標是無需修改核⼼心程式碼就能對 Kubernetes 進⾏行行擴展，⽽而 CRD 更更是 ThirdPartyResources(TPR) 的升級版。 • 使⽤用⾃自定義物件進⾏行行擴展 Kubernetes API. • CRDs 能夠沿⽤用熟係的 UX ⼯工具，ex: kubectl. • 能夠與 Controllers 進⾏行行結合. • ⽀支援 SubResources(v1.10+).
15. CRD Example(1/2)
16. CRD Example(2/2)
17. Add operator to handle events
18. Step 1: 設計 API types(1/2) • TypeMeta 與 ObjectMeta 是 Kubernetes 基本資源屬性，如 .metadata.name 等。 • Spec 定義⾃自⼰己資源的屬性內容。 • Status 反應⽬目前資源狀狀態資訊。
19. Step 2: 註冊 API 當設計好 API types 結構後，需要將要使⽤用資源物件加入⾄至 apimachinery 的 Runtime schema 中。
20. Step 3: 產⽣生 Client code(1/2) 當註冊完成後，利利⽤用 k8s.io/code- generator 來來產⽣生指定 API 的 Clientset 來來便便利利存取該 API 的資源物件。
21. Step 3: 產⽣生 Client code(2/2)
22. Step 4: 透過 Client 建立 CRD 資源
23. Step 5: 註冊事件 最後註冊事件來來進⾏行行監聽資源變化，分析變化狀狀態來來進⾏行行對應事情。
24. Demo https://github.com/kairen/simple-operator
25. 幾個設計原則 • Operators should not be too big • Operators should have single responsibilities • Operators should keep simple and maintainable • Complex Cluster should be managed by a group of interacting micro- operators • Use Deployment to deploy operators
26. Refers • code-generator • crd-code-generation • apiextensions-apiserver • sample-apiserver • sample-controller • apimachinery • apiserver-builder/example • kube-openapi • service-catalog
27. Thanks