Kubernetes Operator（Operatorパターン）
カスタムリソースとコントローラを組み合わせて、特定のアプリケーション（とその構成要素）を管理するKubernetesの拡張。「人間の運用者（operator）がサービスを管理するときに持っている知識」をコードにして自動化する、というのが名前の由来。 #kubernetes #infrastructure
構成要素
- カスタムリソース — 管理対象の設定を表す独自の型（例:
SampleDB） - コントローラ — そのカスタムリソースをwatchしてreconcileする。Kubernetes APIのクライアントとしてPodで動く
- Kubernetes本体のコードは一切変更しない。
公式ドキュメントのSampleDBの例では、Operatorが次をやる:
- ストレージ用のPersistentVolumeClaimを作る
- DBインスタンスをStatefulSetで動かす
- 初期設定をJobで流す
- 定期的にバックアップ用のPodを動かす
- DBのバージョンアップを自動で行う
ユーザー側はこれだけ:
kubectl get SampleDB # 設定済みのDB一覧
kubectl edit SampleDB/example-database # 設定を変える
Operatorで自動化されがちなこと
- アプリケーションのデプロイ
- バックアップの取得・リストア
- スキーマ移行を伴うアップグレード
- Kubernetes外のAPIをServiceとして公開する
- 障害のシミュレーション（耐障害性テスト）
- 分散アプリケーションのリーダー選出
実装フレームワーク
- kubebuilder（Go）
- Operator Framework（Operator SDK）
- Kopf（Python）
- Java Operator SDK
- KubeOps（.NET）
- kube-rs（Rust）
- Metacontroller（webhookベース）
歴史
2016年にCoreOSが提唱した。
「コントローラ」と「Operator」の違い
- コントローラ: 制御ループ一般。Deployment/Jobなどの組み込みのものも含む。
- Operator: カスタムリソース + それ専用のコントローラで、特定アプリの運用知識を詰め込んだもの。いわば「コントローラの使い方の一パターン」。
- 厳密な線引きがあるわけではなく、カスタムリソース用のコントローラなら何でもOperatorと呼ばれることも多い（ピザを注文するコントローラなど、Kubernetesのカスタムリソース（CRD）参照）。
Kubernetes拡張まわりの用語整理の中での位置づけ
CRDとコントローラの組み合わせ方の一パターン。用語としては一番上位（CRD・CR・コントローラをすべて含む）。