Kubernetes Operator 入門

今回のレクチャーでは、セクションの概要を説明します。

このレクチャーのコンテンツは以下のようになっています。

1. Kubernetes Operatorの説明

2. 制御ループに関して

   1. Controllerの復習 Built-in Controller

   2. Controllerの復習 API ResourceとController

3. 拡張機能にかんして

   1. Custom Resource

   2. Custom Controller

4. Kubernetes Operatorの背景

5. Kubernetes Operatorの例

6. Kubernetes Operatorのまとめ

7. 用語

Kubernetes Operatorの説明をKubernetesの公式ドキュメントの説明文からスタートして、キーワードの「制御ループ」と「拡張機能」について深堀りしていきます。

仕組みを理解してから、なぜKubernetes Operatorが必要なのかを背景とともに勉強します。最後にKubernetes Operatorの例を一つ紹介して、まとめに入ります。

最後に、混乱しやすい用語などを短く解説します。

このレクチャーでは、Kubernetes OperatorとはなにかをKubernetesの公式ドキュメントにかかれている文章を使って説明します。

これ以後の章で、見ていく大事なキーワードが出てきます。

このレクチャーでは、最初の大事なキーワードである「制御ループ」について勉強していきます。

Controllerの復習も含めて制御ループに関しての理解を深めていきます。

今回のレクチャーでは、Controllerの復習の1つ目として、Built-in Controllerという言葉を説明します。

普段から使っているデフォルトのKubernetesのリソースは、Built-in Resourceと呼ばれ、それらを管理しているControllerは、Built-in Controllerと呼ばれます。

今回のレクチャーでは、API ResourceとControllerの関係について復習していきます。普段Kubernetesを使っているときには意識していないかもしれませんが、Kubernetes Operatorを理解するのにはとても重要な部分です。

Kubernetes OperatorもControllerと全く同じ仕組みを使っているので、しっかり理解していきましょう。

このレクチャーでは、2つ目のキーワード「拡張機能」の一面を見ていきましょう。なぜKubernetes Operatorが拡張機能と言えるのか、自分の言葉ではっきりと答えられるように勉強していきましょう。

前のレクチャーでは、デフォルトのKubernetesにはBuilt-in ControllerとBuilt-in Resourceがあることを学びました。拡張機能は、このBuilt-inのリソースを自分で定義したCustom ResourceとCustom Controllerを使って拡張するということです。

今までのレクチャーでは、Kubernetes Operatorの仕組みについて学んで来ました。

今回のレクチャーでは、Kubernetes Operatorがなぜ必要なのかに関して学んでいきましょう。別の角度からKubernetes Operatorを見ることで、理解が深まっていくでしょう。

Kubernetes Operatorの例としてPrometheus Operatorを紹介します。Prometheusの簡単な説明のあとに、Prometheus Operatorがどのような働きをしているのかを解説します。

Kubernetes Operatorの説明のまとめを行います。

このレクチャーでは、いくつかの用語の補足をします。

1. Kubernetes Operator vs. Kubernetes Controller

2. Custom Resource Definition vs. Custom Resource

3. Reconciliation loop

4. 「理想状態」と「現実状態」

コースの中で使用するツールのインストールを行います。

このレクチャーでは、セクションの目的について説明します。

このレクチャーでは、Kubernetes Operatorの例をいくつか紹介します。

1. zalando/postgres-operator: PostgreSQLクラスタ管理

2. CrunchyData/postgres-operator: PostgreSQLクラスタ管理

3. mysql/mysql-operator: MySQLクラスタ管理

4. vitessio/vitess: MySQLクラスタ管理

5. argoproj/argo-cd: CDツール

6. strimzi/strimzi-kafka-operator: Kafkaクラスタ管理

7. prometheus-operator/prometheus-operator: Prometheus管理

8. kubeflow/training-operator: MLジョブの管理

このレクチャーでは、Kubernetes Operatorの一般的な使用手順を紹介します。

1. Operatorのインストール

2. Custom Resourceの作成

このレクチャーでは、postgres-operatorを例として、実際に動かしてみたいと思います。

実際に一つ動かしてみることで、他のOperatorも自分で触ってみることができるようになると思います。

このレクチャーでは、既存のOperatorから学ぶことのポイントや前回のレクチャーで動かしたpostgres-operatorを例にどうやってより一層学びを深めていけるかを考えていきます。

セクション概要を説明します。

Go言語を使ってHello Worldと簡単な関数の練習をします。

Go言語のPackageとModuleの説明をします。

Go言語のInterfaceとStructの練習をします。

Goroutineの説明と練習をします。

Channelの説明と練習をします。Kubernetes Operatorで使われている部分の例も簡単に紹介します。

Contextの説明と練習をします。

セクション概要を説明します。

簡単なCRDを作成します。

Goのコードを買いて、Podを取得してみます。

Goのコードを用いて、Custom ResourceのFooを取得します。

赤ちゃんOperator (Operatorもどき) を作成して実行します。

前回作成した赤ちゃんOperatorの課題を考えてみます。

Operator作成の方法を大きくわけて3つ紹介します。

1. Operator SDK

2. Kubebuilder

3. Kubernetes Way