A presentation at Voxxed Days Luxembourg in in Mondorf-les-Bains, Luxembourg by Stéphane Philippart
Les opérateurs Kubernetes à la portée de n’importe quel développeur.
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 ?
Quel type de dev ? 👊 Go ? 🖖 Helm ? 🤘Java ? 😈 VB ? David Shultz
Disclaimer ➡ Explications simplifiées pour que l’on parle le même langage ➡ Je ne suis pas Ops / Expert Kubernetes ➡ Je suis plutôt Dev 선인장
Emily Morter
Pourquoi faire des choses manuellement quand il est possible de les faire faire par une application ?
Principes de base des opérateurs
📄 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
✨ Les principales fonctionnalités du Framework ➡ Permet l’écriture en Helm, Ansible et Go ➡ Basé sur Kubebuilder qui permet la création d’API basées sur les CRDs ➡ Création (scaffolding) du squelette applicatif ➡ Facilitation de la génération des CRD et du contrôleur ➡ Gestion de la boucle de réconciliation ➡ Exécution locale avec debugger possible ➡ Packaging de l’opérateur simplifié ➡ Intégration d’Operator Lifecycle Manager (OLM)
☕ 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
Démos
👋 Hello world !! ➡ Scaffolding du projet ➡ 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 de la CRD ➡ Gestion du déploiement d’un Nginx ➡ Gestion d’une suppression d’une ressource ➡ Limite sur le nombre de Pods ➡ Packaging et déploiement dans Kubernetes source
💡Ce qu’il faut retenir en Java ➡ Projet jeune mais actif : v3.x (plugin operator-sdk / extension Quarkus pas toujours synchronisées) ➡ 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, … Timotej Nagy
💡Ce qu’il faut retenir en Go ➡ Un des (le plus ?) Frameworks le plus utilisé ➡ Possibilité de tout faire (OLM y compris) ➡ Mode local avec le debugging et pas à pas ➡ Génération / mise à jour de la CRD ➡ Go … Timotej Nagy
💡Ce qu’il faut retenir avec Helm ➡ Permet de réutiliser des charts existants ➡ Se limite à des opérateurs simples ➡ Mode local sans le debugging et pas à pas ➡ Helm … ➡ La suite : controleur custom en Go Timotej Nagy
Brian McGowan
Bare Metal Cloud Hosted Private Cloud Public Cloud Web Cloud Télécom
https://github.com/philippart-s/voxxed-days-helm-operator https://github.com/philippart-s/voxxed-days-go-operator https://github.com/philippart-s/voxxed-days-java-operator 🐦 @wildagsx 📝 https://philippart-s.github.io/blog 🐙 https://github.com/philippart-s/ 🌏 https://www.linkedin.com/in/philippartstephane/ https://tinyurl.com/h3de23rm
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://sdk.operatorframework.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
Développer un opérateur peu, de prime abord, être plutôt impressionnant. Heureusement différents Frameworks ont vu le jour, dont le plus connu, Operator SDK, permettant de développer en Go, Helm ou Ansible un opérateur.
Avant de se lancer dans la grande aventure de développer un opérateur nous verrons ensemble ce qui se cache derrière la notion des opérateurs au sein de Kubernetes : à quoi ils servent et comment ils évoluent dans l’éco-système Kubernetes.
Une fois ces bases acquises, nous développerons ensemble un opérateur permettant la gestion d’un serveur Nginx.
Oui mais voilà quel Framework / langage choisir ? Go ? Helm ? Et pourquoi pas Java ?
J’ai envie de vous proposer les trois ! Nous développerons ensemble le même opérateur de trois façons différentes : avec Helm, Golang et même en Java avec Quarkus !
A la fin de ce talk, vous aurez les différents éléments pour savoir si vous avez besoin de développer un opérateur, comment le développer, et choisir quel langage utiliser selon vos connaissances !
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Feedbaks post conférence des participant·e·s
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