사용자 정의 리소스와 오퍼레이터를 통한 확장

사용자 정의 리소스

kubectl 명령은 쿠버네티스 API와 거의 일대일로 대응
모든 리소스에 공통으로 있는 표준 action은 create, get, list, match, delete 등
CustomResourceDefinition(CRD)으로 쿠버네티스에 새로운 리소스 타입을 추가할 수 있음
사용자 정의 리소스 및 객체의 정보는 etcd DB에 저장됨
사용자 정의 리소스 역시 API 표준 action 지원
CustomResourceDefinition(CRD)가 생성되면 이 정의와 API 버전 및 유형이 일치하는 정의를 작성하여 사용자 정의 리소스를 생성 가능

일반적인 리소스 정의는 리소스 유형 및 정의의 각 필드에 값을 지정한 YAML 파일로 작성된다
파드 정의에는 컨테이너 목록이 있고, 컨테이너 정의에는 이미지 이름과 port 등이 지정되는 등의 스키마를 k8s에서 저장하고 있으므로 리소스 구조를 바탕으로 유효성 검사가 가능하다
API의 버전 및 필드가 여기에서 쓰이는데 v1, v2beta2 버전에 따라 HorizotalPodAutoScaler 리소스의 구조가 다름
이러한 구조를 기술하는 스키마를 CRD 객체로 생성

todo-crd.yaml

apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1
kind: CustomResourceDefinition
metadata:
  name: todos.ch20.kiamol.net # 리소스 정의에서 이 이름이 일치해야함
spec:
  group: ch20.kiamol.net # 일련의 리소스를 그룹으로 묶음
  scope: Namespaced # 유효 범위 : 클러스터전체 / 네임스페이스
  names:  # yaml이나 kubectl에서 리소스 지칭하는 이름
    plural: todos
    singular: todo
    kind: ToDo
  versions: # 버전 여러 개 가능
    - name: v1  # 버전마다 스키마가 정의
      served: true  # API를 통해 리소스 다룰 수 있음
      storage: true   # etcd에 리소스 정보 저장
      schema:
        openAPIV3Schema:
          type: object
          properties:
            spec: # 사용자 정의 리소스의 스키마
              type: object  # spec 필드 하위 item 필드 존재
              properties:
                item:
                  type: string

todo-ch20.yaml

apiVersion: "ch20.kiamol.net/v1" # 그룹 명 및 버전
kind: ToDo  # 리소스 유형
metadata:
    name: ch20
spec:
    item: "Finish Kiamol ch20" # 스키마와 일치해야 함

CRD를 배치하고나면 쿠버네티스 API가 사용자 정의 리소스 ToDo를 지원함
그러면 kind가 ToDo인 리소스를 배치 가능
ToDo 리소스를 여러 개 배치한 경우 CRD의 plural name으로 조회 가능
- kubectl get todos
- 단 건 조회 시 에는 kubectl get todo ch20 # 리소스 이름
CRD를 삭제하면 이 정의를 사용한 모든 리소스가 삭제 됨

Operator를 이용한 3rd-party 컴포넌트 관리

operator는 사용자 정의 리소스 및 컨트롤러를 사용하여 애플리케이션에 완전한 생애주기를 관리
operator 배치 시 3rd-party 컴포넌트를 하나의 서비스 처럼 사용 가능

ex) NATS 메시지 큐 오퍼레이터
1) NATS operator에 쓰이는 CRD 및 RBAC 배치
2) operator 배치
3) 사용자 정의 리소스 배치

CRD에 지정된대로 리소스 생성

apiVersion: nats.io/v1alpha2
kind: NatsCluster
metadata:
name: todo-list-queue
spec:
size: 3  # 메시지 큐 규모
version: "1.3.0" # 사용할 nats 버전 

NatsCluster 리소스를 배치하면 operator가 각 Service 및 Secret을 생성하여 배치함
즉 NatsCluster의 파드의 유지 보수 작업을 operator에서 수행
operator 정의는 명확하지 않으며 k8s에 operator라는 객체는 없음

ex) Kafka 오퍼레이터
1) strimzi helm chart 설치
2) 각 kafka용 CRD와 strimzi-cluster-operator deploy 및 pod가 생성되어 배치됨 (CRD는 operator가 생성함)
3) kafka 리소스 배치 시 operator가 pod 컨트롤러 역할 수행

operator는 삭제해도 operator가 생성한 리소스 중 일부는 남아 있을 수도 있음

오퍼레이터 직접 작성하기

operator로 동작할 deployment 작성하며 아래 내용이 포함됨
- RBAC가 적용된 서비스 계정
- CRD를 생성하는 컨테이너를 초기화 컨테이너로 지정
- 컨트롤러 역할을 수행할 컨테이너 정의
- ConfigMap, Secret, Service, PVC 등에 대한 정의
사용자 정의 리소스 배치 시 operator가 리소스의 파라미터가 설정된 애플리케이션 인스턴스를 생성

초기화 컨테이너는 CRD를 추가하는 것이 전부
컨트롤러가 사용자 정의 리소스에 일어난 변화를 감지하면 그에 맞추어 리소스를 생성하거나 삭제
operator는 표준 쿠버네티스 객체를 기반으로 하며, 간단한 사용자 정의 리소스와 함께 최적 구성을 갖춘 복잡한 애플리케이션을 배치하는데 사용