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RabbitMQ Kubernetes Operator 达到 1.0 版本

·8 分钟阅读
Yaron Parasol

我们很高兴地宣布，RabbitMQ Kubernetes Operator 已正式上市。RabbitMQ Operator 可以轻松地在任何已认证的 Kubernetes 发行版上一致地配置和管理 RabbitMQ 集群。Operator 向 Kubernetes 容器编排系统提供有关如何配置和控制特定应用程序的信息。Kubernetes (下称 K8s) Operator 模式是一种扩展 K8s API 和状态管理的方法，用于包含自定义资源的配置和管理——这些资源并非在默认 K8s 部署中提供。在本文中，我们将讨论 Operator 如何使 K8s 系统能够控制 RabbitMQ 集群。

我该从哪里开始？​

如果您是 Kubernetes (K8s) 的新手，在尝试使用 operator 之前，请先学习 K8s 和 kubectl 的基础知识。您还可以访问 Kube Academy 获取更深入的入门指南。观看这期 TGIR 节目，了解使用该 operator 部署和监控 RabbitMQ 集群是多么简单。接下来，您可以尝试快速入门指南。只需一两分钟，您就可以创建好 operator 以及您的第一个由 operator 管理的 RabbitMQ 集群实例。

想要深入了解？请查看 operator YAML 示例，以快速部署高级集群。有关所有支持功能的完整列表，请查阅文档。

Rabbit K8s Operator​

建议您先熟悉 K8s 的基础知识。如果您需要复习，VMware 的 Kube Academy 拥有全面的资源。Rabbit MQ K8s operator 由两个构建模块组成

  • 自定义资源 (Custom resources)：对原生 K8s 资源的扩展，用于管理特定有状态平台或应用程序的自定义状态。在我们的例子中，自定义资源反映了 RabbitMQ 集群的配置大小和状态。
  • 自定义控制器 (Custom controller)：K8s 控制器是一个非终止循环，用于调节标准 K8s 资源（如 ReplicaSet、StatefulSet 或 Deployment）的状态。自定义控制器添加了一个带有自定义逻辑的非终止控制循环，以调节自定义资源的状态。对于 RabbitMQ 集群，控制器可以处理集群和节点配置的变更。

RabbitMQ 集群 Operator 的价值是什么？​

RabbitMQ 集群 Operator（简称 operator）是 K8s 管理状态与 RabbitMQ 配置及状态之间的桥梁。RabbitMQ 集群 Operator 有助于简化两类任务

  • 新集群的供应（Provisioning）
  • 由 K8s 管理的安装后任务

新 RabbitMQ 集群的供应​

在 K8s 上手动创建新的 RabbitMQ 集群是一个多步骤的过程，而 operator 将其自动化了：

  1. 将 RabbitMQ 配置文件创建为 ConfigMap，以便 RabbitMQ 容器可以将其作为文件挂载
  2. 设置 RabbitMQ 所需的 K8s 密钥（TLS 证书、默认用户密码等）
  3. 创建一个 StatefulSet 来管理集群节点（作为 Pod）
  4. 创建一个无头服务（headless service，即没有集群 IP 的服务）来管理 RabbitMQ 节点发现
  5. 为 RabbitMQ 客户端访问集群创建一个服务

Operator 并不是自动化此过程的唯一方法，但它有一个优势：将所有 RabbitMQ 配置映射到 K8s 描述符和自定义资源中。这意味着关于集群状态存在单一的事实来源（Single Source of Truth），用户可以使用 Gitops 来管理其集群配置。

通过使用 operator 供应 RabbitMQ 集群，用户可享受多项优势

  • 一个声明式 API，只需一条命令即可创建具有任何设置的 RabbitMQ 集群。Operator 自动化了组成集群的复杂 K8s 资源供应过程：例如服务、Pod、StatefulSet、持久卷等。
  • Operator 附带了一套 YAML 示例，因此在大多数情况下，您几乎无需费力即可获得开发级甚至生产级的集群。
  • 集群创建后，它具有 K8s 状态和描述，您可以观察它们以了解 RMQ 集群是否就绪。RabbitMQ 内置了对 Prometheus 的支持。节点和集群指标可以使用 Grafana 进行可视化。
  • Operator 更进一步，显示了 RabbitMQ 集群的状态条件。可能的状态条件包括
    • ClusterAvailable - 客户端应用程序可访问 RabbitMQ
    • AllReplicasReady - RabbitMQ 集群完全可用
    • ReconcileSuccess - 自定义资源已成功调解。如果为 false，则可能表示用户需要干预（例如启用了 TLS 但密钥不存在）。
  • K8s 控制器现在可以调节组成集群的资源集：RabbitMQ 节点、路由服务、节点注册服务和卷。如果根据 K8s 的存活探针（liveness probe）判断这些资源中任何一个不可用，K8s 将自动修复它。

虽然 operator 对“第一天（Day 1）”的任务很有用，但当我们谈论由用户或 K8s 触发的“第二天（Day 2）”操作时，它能带来更大的好处。

安装后任务​

正如任何开发人员和运维人员所知，供应好 RabbitMQ 集群仅仅是旅程的开始。还有各种生命周期事件需要处理：

  • 当应用程序消息量因额外功能或需求增长而增加时，对集群进行扩缩容
  • 当节点崩溃或网络中断时，集群的自我修复
  • 轮换证书
  • 当安全补丁或新功能需要新版 RabbitMQ 时，以零停机时间升级集群

上述许多过程需要节点的优雅终止、节点启动后的某些 RabbitMQ API 调用，或包含 K8s 生命周期事件和 RabbitMQ 集群事件序列的更复杂流程。这正是 operator 的价值所在。

  • 集群 Operator 将允许 RabbitMQ 用户通过简单的 K8s CLI 声明式命令来解决所有这些问题。
  • Operator 将利用 K8s 构建模块和负责处理 RabbitMQ 管理任务的自定义控制器逻辑，自动化这些复杂的流程。

该 operator 现在支持核心的 RabbitMQ “第二天”运维操作，例如：:

  • 重新配置
  • 插件的启用/禁用
  • 自我修复
  • 扩缩容
  • 原地升级
  • 证书轮换 - 使用滚动更新

未来，可以升级 operator 以提供新的流程。例如，operator 的新版本可能会随 RabbitMQ 的新主版本一起发布。使用 operator 模式意味着我们可以提供特定的逻辑，例如将现有的 RabbitMQ 集群升级到新的主版本，而不会丢失消息且无需停机。新版本 operator 的出现并不会强制用户升级现有集群；K8s 在未来仍将能够管理这些集群。

只有 K8s operator 才能以如此优雅且无风险的方式自动化这些复杂而微妙的过程。这是一个示例，展示了 RabbitMQ 如何通过自动化原地升级过程来避免用户的痛苦和错误。该图表列出了用户在没有 operator 的情况下执行集群滚动升级所需的各种手动步骤。

现在观看 Gerhard 讲解如何在 K8s 上可靠地运行 RabbitMQ 的高级主题。

还没完，还有更多内容​

该 operator 附带了一个 kubectl 插件，提供了许多命令来让您的生活更轻松。如此处所述，您可以使用 krew 安装该 kubectl 插件。一些便捷的命令包括安装集群 operator，以及创建、列出和删除 RabbitMQ 集群。其他针对特定 RabbitMQ 集群的命令包括打印默认用户密钥、打开 RabbitMQ 管理界面、在所有 RabbitMQ 节点上启用调试日志记录以及运行 perf-test。

下一步是什么？​

集群 Operator 为用户提供了强大的功能来创建和管理集群。根据您的要求和反馈，仍有更广泛的功能范围需要支持。

一些例子包括：

  • 使用 Istio 进行节点间流量以及客户端流量加密/解密的拓扑示例
  • 优雅地缩容
  • 监控 operator - operator 将以 Prometheus 格式报告指标
  • 使用 RMQ 和 operator 元数据标记集群资源
  • 在其他 K8s 提供商上进行测试（目前正在 Tanzu Kubernetes Grid 和 GKE 上进行测试）

此外，我们计划添加另一个 operator，它将使用 K8s 声明式 API 封装一些 RabbitMQ 的 API，从而允许创建用户、队列和交换机。

我们欢迎有关 RabbitMQ 的反馈、功能请求、错误报告以及任何问题。:

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