11.2. Ansible ベース Operator の作成

手順

1. operator-sdk new コマンドを使用して、namespace スコープまたはクラスタースコープのいずれかで 新規 Operator プロジェクトを作成します。以下のいずれかを選択します。

   1. namespace スコープ Operator (デフォルト) は単一 namespace でリソースを監視し、管理します。namespace スコープの Operator は柔軟性があるために優先して使用されます。これらの Operator は切り離されたアップグレード、障害対応およびモニタリングのための namespace の分離、および API 定義の差異化を可能にします。

      新規の Ansible ベース、namespace スコープの memcached-operator プロジェクトを作成し、そのディレクトリーに切り換えるには、以下のコマンドを使用します。

      $ operator-sdk new memcached-operator \
          --api-version=cache.example.com/v1alpha1 \
          --kind=Memcached \
          --type=ansible
      $ cd memcached-operator

      これにより、APIVersion example.com/v1apha1 および Kind Memcached の Memcached リソースを監視するための memcached-operator プロジェクトが作成されます。

   2. クラスタースコープの Operator はクラスター全体でリソースを監視し、管理します。これは、 クラスター全体で発行される証明書を管理できるようにクラスタースコープのパーミッションでデプロイされ、監視される cert-manager Operator などの場合に役立ちます。

      memcached-operator プロジェクトをクラスタースコープになるように作成し、そのディレクトリーに切り換えるには、以下のコマンドを実行します。

      $ operator-sdk new memcached-operator \
          --cluster-scoped \
          --api-version=cache.example.com/v1alpha1 \
          --kind=Memcached \
          --type=ansible
      $ cd memcached-operator

      --cluster-scoped フラグを使用することにより、以下の変更を含む新規の Operator のスキャフォールディングが実行されます。

      • deploy/operator.yaml: Pod の namespace に設定するのではなく、WATCH_NAMESPACE="" を設定します。
      • deploy/role.yaml: Role ではなく ClusterRole を使用します。

      • deploy/role_binding.yaml:

        • RoleBinding ではなく ClusterRoleBinding を使用します。
        • subject の namespace を REPLACE_NAMESPACE に設定します。これは、Operator がデプロイされる namespace に変更される必要があります。

2. Operator ロジックをカスタマイズします。

   この例では、memcached-operator はそれぞれの Memcached カスタムリソース (CR) について以下の調整 (reconciliation) ロジックを実行します。

   • memcached Deployment を作成します (ない場合)。
   • Deployment のサイズが Memcached CR で指定されるのと同じであることを確認します。

   デフォルトで、memcached-operator は watches.yaml ファイルに示されるように Memcached リソースイベントを監視し、Ansible ロール Memcached を実行します。

   - version: v1alpha1
     group: cache.example.com
     kind: Memcached

   オプションで、以下のロジックを watches.yaml ファイルでカスタマイズできます。

   1. role オプションを指定して、ansible-runner を Ansible ロールを使って起動する際に Operator がこの特定のパスを使用するように設定します。デフォルトでは、新規コマンドでロールが置かれる場所への絶対パスが入力されます。

      - version: v1alpha1
        group: cache.example.com
        kind: Memcached
        role: /opt/ansible/roles/memcached

   2. playbook オプションを watches.yaml ファイルに指定して、ansible-runner を Ansible Playbook で起動する際に Operator がこの指定されたパスを使用するように設定します。

      - version: v1alpha1
        group: cache.example.com
        kind: Memcached
        playbook: /opt/ansible/playbook.yaml

3. Memcached Ansible ロールをビルドします。

   生成された Ansible ロールを roles/memcached/ ディレクトリーの下で変更します。この Ansible ロールは、リソースの変更時に実行されるロジックを制御します。

   1. Memcached 仕様を定義します。

      Ansible ベースの Operator の定義は Ansible 内ですべて実行できます。Ansible Operator は CR 仕様フィールドのすべてのキー/値ペアを 変数として Ansible に渡します。仕様フィールドのすべての変数の名前は、Ansible の実行前に Operator によってスネークケース (小文字 ＋ アンダースコア) に変換されます。たとえば、仕様の serviceAccount は Ansible では service_account になります。

      ヒント

      Ansible で変数についてのタイプの検証を実行し、アプリケーションが予想される入力を受信できることを確認する必要があります。

      ユーザーが spec フィールドを設定しない場合、 roles/memcached/defaults/main.yml ファイルを変更してデフォルトを設定します。

      size: 1

   2. Memcached デプロイメントを定義します。

      Memcached 仕様が定義された状態で、リソースの変更に対する Ansible の実行内容を定義できます。これは Ansible ロールであるため、デフォルトの動作は roles/memcached/tasks/main.yml ファイルでタスクを実行します。

      ここでの目的は、Ansible で memcached:1.4.36-alpine イメージを実行する Deployement を作成することにあります (Deployment がない場合)。Ansible 2.7+ は k8s Ansible モジュールをサポートします。 この例では、このモジュールを活用し、Deployment 定義を制御します。

      roles/memcached/tasks/main.yml を以下に一致するように変更します。

      - name: start memcached
        k8s:
          definition:
            kind: Deployment
            apiVersion: apps/v1
            metadata:
              name: '{{ meta.name }}-memcached'
              namespace: '{{ meta.namespace }}'
            spec:
              replicas: "{{size}}"
              selector:
                matchLabels:
                  app: memcached
              template:
                metadata:
                  labels:
                    app: memcached
                spec:
                  containers:
                  - name: memcached
                    command:
                    - memcached
                    - -m=64
                    - -o
                    - modern
                    - -v
                    image: "docker.io/memcached:1.4.36-alpine"
                    ports:
                      - containerPort: 11211

      注記

      この例では、size 変数を使用し、 Memcached Deployment のレプリカ数を制御しています。この例では、デフォルトを 1 に設定しますが、任意のユーザーがこのデフォルトを上書きする CR を作成することができます。

4. CRD をデプロイします。

   Operator の実行前に、Kubernetes は Operator が監視する新規カスタムリソース定義 (CRD) について把握している必要があります。Memcached CRD をデプロイします。

   $ oc create -f deploy/crds/cache_v1alpha1_memcached_crd.yaml

5. Operator をビルドし、実行します 。

   Operator をビルドし、実行する方法として 2 つの方法を使用できます。

   • Kubernetes クラスター内の Pod を使用
   • operator-sdk up コマンドを使用してクラスター外で Go プログラムを使用

   以下の方法のいずれかを選択します。

   1. Kubernetes クラスター内で Pod として実行 します。これは実稼働環境での優先される方法です。

      1. memcached-operator イメージをビルドし、これをレジストリーにプッシュします。

         $ operator-sdk build quay.io/example/memcached-operator:v0.0.1
         $ podman push quay.io/example/memcached-operator:v0.0.1

      2. Deployment マニフェストは deploy/operator.yaml ファイルに生成されます。このファイルの Deployment イメージは、プレースホルダー REPLACE_IMAGE から直前にビルドされたイメージに変更される必要があります。これを実行するには、以下を実行します。

         $ sed -i 's|REPLACE_IMAGE|quay.io/example/memcached-operator:v0.0.1|g' deploy/operator.yaml

      3. --cluster-scoped=true フラグを使用して Operator を作成した場合、生成された ClusterRoleBinding でサービスアカウント namespace を Operator をデプロイする場所に一致するように更新します。

         $ export OPERATOR_NAMESPACE=$(oc config view --minify -o jsonpath='{.contexts[0].context.namespace}')
         $ sed -i "s|REPLACE_NAMESPACE|$OPERATOR_NAMESPACE|g" deploy/role_binding.yaml

         OSX でこれらの手順を実行している場合には、代わりに以下のコマンドを使用します。

         $ sed -i "" 's|REPLACE_IMAGE|quay.io/example/memcached-operator:v0.0.1|g' deploy/operator.yaml
         $ sed -i "" "s|REPLACE_NAMESPACE|$OPERATOR_NAMESPACE|g" deploy/role_binding.yaml

      4. memcached-operator をデプロイします。

         $ oc create -f deploy/service_account.yaml
         $ oc create -f deploy/role.yaml
         $ oc create -f deploy/role_binding.yaml
         $ oc create -f deploy/operator.yaml

      5. memcached-operator が稼働していることを確認します。

         $ oc get deployment
         NAME                     DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
         memcached-operator       1         1         1            1           1m

   2. クラスター外で実行します。この方法は、デプロイメントおよびテストの速度を上げるために開発サイクル時に優先される方法です。

      Ansible Runner および Ansible Runner HTTP プラグインがインストールされていることを確認します。 インストールされていない場合、CR の作成時に Ansible Runner から予想しないエラーが発生します。

      さらに、watches.yaml ファイルで参照されるロールパスがマシン上にある必要があります。通常、コンテナーはディスク上のロールが置かれる場所で使用されるため、ロールは設定済みの Ansible ロールパス (例: /etc/ansible/roles) に手動でコピーされる必要があります。

      1. $HOME/.kube/config にあるデフォルトの Kubernetes 設定ファイルを使って Operator をローカルに実行するには、以下を実行します。

         $ operator-sdk up local

         提供された Kubernetes 設定ファイルを使って Operator をローカルに実行するには、以下を実行します。

         $ operator-sdk up local --kubeconfig=config

6. Memcached CR を作成します。

   1. 以下に示されるように deploy/crds/cache_v1alpha1_memcached_cr.yaml ファイルを変更し、 Memcached CR を作成します。

      $ cat deploy/crds/cache_v1alpha1_memcached_cr.yaml
      apiVersion: "cache.example.com/v1alpha1"
      kind: "Memcached"
      metadata:
        name: "example-memcached"
      spec:
        size: 3
      
      $ oc apply -f deploy/crds/cache_v1alpha1_memcached_cr.yaml

   2. memcached-operator が CR の Deployment を作成できることを確認します。

      $ oc get deployment
      NAME                     DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
      memcached-operator       1         1         1            1           2m
      example-memcached        3         3         3            3           1m

   3. Pod で 3 つのレプリカが作成されていることを確認します。

      $ oc get pods
      NAME                                  READY     STATUS    RESTARTS   AGE
      example-memcached-6fd7c98d8-7dqdr     1/1       Running   0          1m
      example-memcached-6fd7c98d8-g5k7v     1/1       Running   0          1m
      example-memcached-6fd7c98d8-m7vn7     1/1       Running   0          1m
      memcached-operator-7cc7cfdf86-vvjqk   1/1       Running   0          2m

7. サイズを更新します。

   1. memcached CR の spec.size フィールドを 3 から 4 に変更し、変更を適用します。

      $ cat deploy/crds/cache_v1alpha1_memcached_cr.yaml
      apiVersion: "cache.example.com/v1alpha1"
      kind: "Memcached"
      metadata:
        name: "example-memcached"
      spec:
        size: 4
      
      $ oc apply -f deploy/crds/cache_v1alpha1_memcached_cr.yaml

   2. Operator が Deployment サイズを変更することを確認します。

      $ oc get deployment
      NAME                 DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
      example-memcached    4         4         4            4           5m

8. リソースをクリーンアップします。

   $ oc delete -f deploy/crds/cache_v1alpha1_memcached_cr.yaml
   $ oc delete -f deploy/operator.yaml
   $ oc delete -f deploy/role_binding.yaml
   $ oc delete -f deploy/role.yaml
   $ oc delete -f deploy/service_account.yaml
   $ oc delete -f deploy/crds/cache_v1alpha1_memcached_crd.yaml

手順

1. CR ステータスをアプリケーションから手動で追跡するには、 manageStatus フィールドを false に設定して監視ファイルを更新します。

   - version: v1
     group: api.example.com
     kind: Foo
     role: /opt/ansible/roles/Foo
     manageStatus: false

2. 次に、k8s_status Ansible モジュールを使用してサブリソースを更新します。たとえば、キー foo および値 bar を使用して更新するには、k8s_status を以下のように使用することができます。

   - k8s_status:
     api_version: app.example.com/v1
     kind: Foo
     name: "{{ meta.name }}"
     namespace: "{{ meta.namespace }}"
     status:
       foo: bar