A presentation at DevOps D-Day 2022 in in Marseille, France by Stéphane Philippart
Développer un opérateur Kubernetes en Java, challenge accepted ! Stéphane PHILIPPART / @wildagsx 🦄 DevRel 🥑 - OVHcloud
Faisons connaissance 🖐 Qui utilise Kubernetes ? 🖐 Qui utilise Kubernetes en production (?pour de vrai) ? 🖐 Qui a déjà utilisé un opérateur ? 🖐 Qui a déjà développé un opérateur ? 🖐 Qui est dev ? Ops ? Les deux ?
Disclaimer ➡ Explications simplifiées pour que l’on parle le même langage ➡ Je ne suis pas Ops / Expert Kubernetes ➡ Je suis plutôt Dev 선인장
Stéphane Philippart 🏷 🥑 DeveloperRelations@OVHCloud 🦄 🏷 Co-créateur de TADx (meetups Agile, Dev, DevOps) ☕ Développeur Java et amateur de K8s 🐦 @wildagsx 🔗 https://philippart-s.github.io/blog 🐙 https://github.com/philippart-s/ 💬 https://www.linkedin.com/in/philippartstephane/ 🐻
Emily Morter
Réduire les actions manuelles Simon Kadula
Principes de base des opérateurs Romain Vignes
📄 Pattern clairement définis dans Kubernetes “The Operator pattern aims to capture the key aim of a human operator who is managing a service or set of services. Human operators who look after specific applications and services have deep knowledge of how the system ought to behave, how to deploy it, and how to react if there are problems. People who run workloads on Kubernetes often like to use automation to take care of repeatable tasks. The Operator pattern captures how you can write code to automate a task beyond what Kubernetes itself provides.” source
🔗 API Kubernetes ➡ Possible d’ajouter des API dans Kubernetes à celles existantes (Deployment, Service, …) ➡ Permet de modifier (étendre) le comportement de Kubernetes sans devoir modifier le code de Kubernetes ➡ Basée sur une custom ressources definition (CRDs) source
🧩 Custom Resource Definition et Custom Resource ➡ Custom Resource Definition = CRD ➡ “Sorte” de schéma / classe pour les objets Kubernetes ➡ Custom Resource : CR ➡ Sorte “d’objet instanciant la classe (CRD)”
🔁 Boucle de réconciliation ➡ Elément central de la définition du pattern contrôleur “In Kubernetes, controllers are control loops that watch the state of your cluster, then make or request changes where needed. Each controller tries to move the current cluster state closer to the desired state.” source
🎯 Un opérateur pour les gouverner tous ➡ API + CRD (et CR) + Contrôleur ➡ Gère une et une seule application (déployée ou non dans Kubernetes) ➡ Essaie de maintenir l’état de l’application avec ce qui est déclaré dans la CR ⚡ 👀 🏗 source
Différentes fonctionnalités d’un opérateur source
☝One more thing ! ➡ Un opérateur n’est qu’un Pod qui exécute une application ➡ Il peut donc être développé avec n’importe quel langage ➡ Il suffit d’appeler les API Kubernetes ou d’utiliser un client compatible source
Frameworks source
📦 Simplifier le développement et le packaging ➡ Plus simples de prise en main que les API ou clients ➡ Permet de se concentrer sur le code “métier” ➡ Le plus connu : Operator SDK
source
☕ Et en java ? 🔗 Java Operator SDK
✨ Les principales fonctionnalités du Framework ➡ Client Kubernetes Fabric 8 pour manipuler les ressources Kubernetes ➡ Création (scaffolding) du squelette applicatif pour le mode Quarkus ➡ Facilitation de la génération des CRD et du contrôleur (annotations) ➡ Gestion de la boucle de réconciliation ➡ Exécution locale avec debugger possible ➡ Intégration avec Spring Boot et Quarkus ➡ Packaging de l’opérateur simplifié
🧩 Les différents composants
Quarkus SUPERSONIC / SUBATOMIC / JAVA
Cloud Computing C. Dustin
microprofile.io
JakartaEE Aeira G
Rapide au démarrage Chris Liverani
Empreinte mémoire “raisonnable” Fredy Jacob
Build first Randy Fath
Faciliter le développement Fotis Fotopoulos
JVM & GraalVM huffingtonpost.fr
Extensions Edge2Edge Media
Command Line Interface Gabriel Heinzer
Démos
👋 Hello world !! ➡ Scaffolding du projet Quarkus ➡ Création des éléments de base ➡ Création de la CRD / API ➡ Exécution en mode local / debugging ➡ Exécution en mode “développeur”
💊 Bienvenue dans le monde réel 👉 Création du projet 👉 Définition de la CR (Spec et Status) 👉 Création d’un service Quarkus 👉 Gestion d’un événement externe (méthode pooling) 👉 Packaging et déploiement dans Kubernetes 👉 Gestion de la sécurité source
Ne faites pas ça à la maison ! Jason Leung
💡Ce qu’il faut retenir ➡ Projet jeune mais actif : v4.x (plugin operator-sdk pas toujours synchronisé) ➡ Possibilité de faire quasiment tout ➡ Mode local avec le debugging et pas à pas ➡ Génération / mise à jour de la CRD ➡ Très (trop ?) orienté Quarkus ➡ Java 😍 ➡ La suite : OLM, EventSource plus simples, Correctifs, … Timotej Nagy
Brian McGowan
Et en prod ? Keycloack Operator Apache Flink Operator Airflow Dag Operator Locust k8s operator …
OVHcloud Web Cloud & Telcom 30 Data Centers in 12 locations 1 Million+ Servers produced since 1999 Private Cloud 34 Points of Presence on a 20 TBPS Bandwidth Network 1.5 Million Customers across 132 countries Public Cloud 2200 Employees worldwide 3.8 Million Websites hosting Storage 115K Private Cloud VMS running 1.5 Billion Euros Invested since 2016 300K Public Cloud instances running P.U.E. 1.09 Energy efficiency indicator 380K Physical Servers running in our data centers 20+ Years in Business Disrupting since 1999 Network & Security
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Liens 🔗 https://www.hiclipart.com/ 🔗 https://kubernetes.io/docs/concepts/architecture/controller/ 🔗 https://kubernetes.io/docs/concepts/extend-kubernetes/api-extension/custom-resources/ 🔗 https://javaoperatorsdk.io/ 🔗 https://quarkiverse.github.io/quarkiverse-docs/quarkus-operator-sdk/dev/index.html 🔗 https://quarkus.io/guides/all-config#quarkus-core_quarkus.native.container-runtime 🔗 https://github.com/fabric8io/kubernetes-client/blob/master/doc/CHEATSHEET.md 🔗 https://stackoverflow.com/a/61437982 © ArtVstudio
Il n’est plus, je pense, nécessaire de présenter Kubernetes tellement il fait parti du paysage informatique. Avec sa généralisation, de nouveaux types de développements et de patterns sont apparus. Lors de ce talk j’aborderai l’un d’eux : les opérateurs.
Merveilleux assistants, aptes à faire énormément de choses. Mais voilà, les nombreuses documentations que l’on trouve tournent principalement autour d’un langage : Go. Ce n’est pas que cela ne me plaise pas, mais l’idée est de pouvoir aussi le faire avec un autre langage que je connais et utilisé par de nombreuses équipes de développement : Java.
Lors de ce talk, je vous présenterai, de manière simple, la notion des opérateurs au sein de Kubernetes : à quoi ils servent et comment ils évoluent dans l’éco-système Kubernetes. Nous verrons qu’ils peuvent être de simples aides à l’installation ou à la mise à jour d’une application au sein de Kubernetes mais aussi aller beaucoup plus loin en devenant de vrais Ops pour gérer vos applications pour vous !
Puis, nous développerons un opérateur ensemble et en Java : un bon Hello World nous permettant de prendre en main le SDK Java mais aussi les différents éléments présentés au début du talk.
Enfin, nous essaierons de nous projeter vers un opérateur faisant un peu plus que Hello World afin de voir si vraiment il sait faire de l’Ops !
A la fin de ce talk, vous aurez les différents éléments pour savoir si vous avez besoin développer un opérateur, comment le développer, et choisir entre le faire en Java ou dans un autre langage !
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