توی این قسمت میریم به سراغ اینکه بررسی کنیم چطوری میتونیم ریسورسهای خودمون رو به صورت کاستوم شده توی کوبرنتیز تعریف کنیم و بعدش هم در مورد اُپراتورها توی کوبرنتیز توضیح میدیم.

خب یه مروری کنیم پستهای قبلی رو:
دواپس چیه و چرا لازمه؟ اینجا در مورد دواپس و ضرورت استفاده از آن صحبت کردم.
چطور اپلیکیشن مناسب کلاد آماده کنیم؟ و اینجا توضیح دادم که چطور میتونیم یه اپلیکیشن مناسب کلاد توسعه بدیم.
چه عمقی از لینوکس برای دواپس لازمه؟ و اینجا توضیح دادم که کدوم موارد لینوکس برای دواپس الزامی هست که اول سراغ اون موارد بریم.
خودکارش کن,مشکلاتت حل میشه در اینجا در مورد اتومیشن و اینکه انسیبل چیه و چه کمکی به ما میکنه صحبت کردم.
در مسیر دواپس اینبار اجزای اصلی انسیبل تو این پست اجزای انسیبل رو معرفی کردم و آنها را شرح دادم.
در مسیر دواپس به داکر رسیدیم (قسمت اول) تو این پست داکر رو شروع کردیم و اونو معرفی کردیم.
در مسیر دواپس اینبار: پشت داکر چه خبره؟ (قسمت دوم) توی این پست در مورد تکنولوژی هایی که داکر ازشون استفاده میکنه توضیح دادیم.
تست نوشتن و شروع مسیر CI/CD (قسمت اول) توی این پست انواع تست رو بررسی کردیم و با ابزارهای CI/CD آشنا شدیم و یه مقایسه بین گیتلب و جنکینز داشتیم.
در مسیر CI/CD گیت رو بررسی میکنیم (قسمت دوم) توی این پست قبل ورود به گیتلب نیاز بود که گیت و ورژن کنترل سیستم ها رو یه بررسی کنیم.
در مسیر CI/CD شناخت گیتلب (قسمت سوم) توی این پست اجزای گیتلب رو بررسی کردیم و با کامپوننتهای مختلفی که داره بیشتر آشنا شدیم.
در مسیر CI/CD پایپلاین و رانر گیتلب (قسمت چهارم) توی این پست پایپلاین و رانر گیتلب رو بررسی کردیم.
در مسیر CI/CD وریبل، گیتآپس و جمعبندی (قسمت پنجم) توی این پست وریبلهای گیتلب رو بررسی کردیم و یه معرفی کوتاه از گیتآپس و آتودواپس کردیم و در انتها یه مقدار تجربههای خودم رو در گیتلب باهاتون به اشتراک گذاشتم.
در مسیر Observability، الک (قسمت دوم) توی این پست استک قدرتمند ELK رو بررسی کردیم.
در مسیر Observability، جمع بندی استک الک (قسمت سوم) توی این پست بقیه کامپوننتهای استک الک رو بررسی کردیم و fluentd و fluentbit رو مقایسه کردیم و نهایتا یه معرفی هم روی opensearch داشتیم.
در مسیر Observability، استک پرومتئوس (قسمت چهارم) توی این پست یه معرفی اولیه داشتیم روی استک پرومتئوس.
در مسیر Observability، استک پرومتئوس (قسمت پنجم) توی این پست یه مقدار کامپوننت های استک پرومتئوس رو بیشتر بررسی کردیم.
در مسیر Observability، استک ویکتوریا (قسمت ششم) توی این پست استک ویکتوریا رو معرفی کردیم و سعی کردیم با پرومتئوس مقایسهاش کنیم.
در مسیر Observability، میمیر (قسمت هفتم) توی این پست در مورد ابزار میمیر از ابزارهای گرافانا توضیح دادیم و کاربردش رو بررسی کردیم.
در مسیر Observability، لوکی (قسمت هشتم) توی این پست در مورد ابزار گرافانا برای مدیریت لاگ یعنی لوکی توضیح دادیم و آخرشم یه معرفی کوتاه رو graylog داشتیم.
در مسیر Observability، تمپو (قسمت نهم) توی این پست در مورد تریسینگ توضیح دادیم و گرافانا تمپو رو بررسی کردیم و یه معرفی کوتاه روی Jaeger داشتیم
در مسیر Observability، گرافانا (قسمت دهم) توی این پست در مورد گرافانا و HA کردنش و همچنین یه سری از ابزارهاش مثل alloy , incident, on-call توضیح دادیم.
آغاز مسیر کوبر (قسمت اول) تو این قدم به معرفی ابزارهای ارکستریشن پرداختیم و مدارک کوبرنتیز رو بررسی کردیم.
کوبر سینگل ( قسمت دوم ) توی این قدم در مورد kubectl , kubeconfig توضیح دادیم و تعدادی ابزار رو معرفی کردیم که به کمک اونها میتونیم یک کوبرنتیز دمهدستی واسه تستهامون داشته باشیم.
کامپوننتهای کوبر ( قسمت سوم ) توی این پست کامپوننتهای مختلف کوبرنتیز رو بررسی کردیم و اجزای نودهای مستر و ورکر رو دونه دونه بررسی کردیم و توضیح دادیم.
پادها و مدیریت اونها در کوبرنتیز (قسمت چهارم) توی این پست در مورد پاد توی کوبرنتیز توضیح دادیم و موارد مربوط به اون رو بررسی کردیم.
ورکلودهای کوبر و مدیریت منابع کوبر (قسمت پنجم) توی این پست در مورد namespaceها توی کوبر توضیح دادیم و انواع ورکلود کوبر رو بررسی کردیم.
اگه لازم شد کوبر خودش گنده میشه! ( قسمت ششم ) توی این پست در مورد سه نوع ورکلود مرتبط با scaling به صورت خودکار در کوبرنتیز توضیح دادیم.
نتورک کوبر (قسمت هفتم) توی این قسمت انواع سرویس توی کوبرنتیز رو بررسی کردیم و در مورد مفاهیم اینگرس و نتورک پالیسی توضیح دادیم.
استورج کوبرنتیز (قسمت هشتم) توی این قسمت در مورد انواع استورج توی کوبرنتیز توضیح دادیم و مفاهیم PV و PVC و Storage Class رو بررسی کردیم.
پراب، ریکوئست و لیمیت (قسمت نهم) توی این قسمت موارد مربوط به محدود کردن منابع کانتینر توی کوبرنتیز رو بررسی کردیم و در مورد انواع probe ها توی کوبرنتیز توضیح دادیم.
پاد تو نود (قسمت دهم) توی این قسمت درمورد فرآیند انتقال پاد به نود مناسب مفاهیم پیشرفتهتری مثل affinity و anti-affinity و taint و toleration رو بررسی کردیم.
اولویت پاد و امنیت (قسمت یازدهم) توی این قسمت در مورد تعیین اولویت برای پادها و جنبههای مختلف امنیت در کوبرنتیز توضیح دادیم.
کنترل دسترسی به کوبر (قسمت دوازدهم) توی این قسمت در مورد مراحل دسترسی به api کوبرنتیز صحبت کردیم و بعدش مفاهیمی مثل سرویس اکانت رو توضیح دادیم.
دیزاین کلاستر (قسمت سیزدهم) توی این قسمت در مورد طراحی و دیزاین یک کلاستر و روشهای مختلفی که داره توضیح دادیم و همچنین تفاوت روشهای مختلف تقسیم منابع در کلاسترها را بررسی کردیم.
مالتی تننسی در کوبر (قسمت چهاردهم) توی این قسمت چالشهای مربوط به داشتن چند مستاجر بر روی کلاستر کوبرنتیز توضیح دادیم.
هلم (قسمت پانزدهم) توی این قسمت پکیج منیجر معروف کوبرنتیز یعنی Helm رو بررسی کردیم و در موردش ویژگیها و کاربردهاش توضیح دادیم.
سی آر دی و اُپراتور (قسمت شانزدهم) توی این قسمت در مورد اینکه چطوری یه ریسورس کاستوم شده به کلاستر اضافه کنیم توضیح دادیم و مفهوم اُپراتور رو توی کوبر بررسی کردیم.
نصب کلاستر با kubeadm (قسمت هفدهم) توی این قسمت قدم به قدم نحوه نصب یک کلاستر کوبرنتیز رو با استفاده از ابزار kubeadm توضیح دادیم.
نصب کلاستر با kubespray (قسمت هجدهم) توی این قسمت نحوه نصب کلاستر با یه پروژه خیلی خوب به نام کیوب اسپری که یه انسیبل خفن برای ستاپ کلاستر رائه میده رو توضیح دادیم.
نصب کلاستر با rancher (قسمت نوزدهم) توی این قسمت توضیح دادیم که چطور با استفاده از ابزار RKE یک کلاستر کوبرنتیز راهاندازی کنیم.
توصیه میکنم که حتما این پستها رو هم مطالعه کنید. بریم که ادامه بدیم.

تعریف منابع سفارشی (Custom Resource Definitions - CRDs)
در دنیای کوبرنتیز، انعطافپذیری و قابلیت گسترش از اهمیت بالایی برخوردار است. کوبرنتیز یک API قدرتمند برای مدیریت منابعی مانند Pod، Deployment و Service ارائه میدهد. اما اگر بخواهید منابعی را مدیریت کنید که بهصورت پیشفرض توسط کوبرنتیز پشتیبانی نمیشوند، چه باید کرد؟ اینجاست که CRDs وارد عمل میشوند.
توی کوبرنتیز CRDها به شما این امکان را میدهند که منابع سفارشی خود را تعریف کرده و API کوبرنتیز را مطابق نیازهای خود گسترش دهید. در این مطلب، یک مثال عملی از کار با CRDها را بررسی میکنیم، جایی که یک کنترلر سفارشی ConfigMapها را بر اساس منابع سفارشی مدیریت میکند.
توی کوبرنتیز CRDها بسیار قدرتمند هستند، زیرا به شما این امکان را میدهند که منابع مربوط به برنامههای خاص خود را به شیوهای بومی (Native) در کوبرنتیز مدیریت کنید. دلایل استفاده از CRDها:
انتزاع (Abstraction): با استفاده از CRDها میتوانید منطق پیچیده را در منابع سفارشی پنهان کنید و مدیریت برنامهها را سادهتر کنید و از امکانات کوبرنتیز برای مدیریت منابع خود استفاده کنید.
یکپارچگی (Consistency): تعریف منابع سفارشی به شما کمک میکند تا برنامههای خود را در محیطهای مختلف بهصورت یکپارچه مدیریت کنید.
خودکارسازی (Automation): CRDها امکان خودکارسازی را فراهم میکنند و به شما اجازه میدهند کنترلرهای سفارشی ایجاد کنید که وضعیت منابع را نظارت و اصلاح کنند.
در ادامه این مبحث نحوه نصب یک منبع سفارشی در API کوبرنتیز از طریق ایجاد CustomResourceDefinition را بررسی میکنیم.
مطالب این پست نیاز به نسخه سرور کوبرنتیز 1.16 یا بالاتر دارد. برای بررسی نسخه، از دستور زیر استفاده کنید:
kubectl version
وقتی یک CustomResourceDefinition (CRD) جدید ایجاد میکنید، API Server کوبرنتیز یک مسیر RESTful جدید برای هر نسخهای که مشخص میکنید ایجاد میکند. منبع سفارشی ایجاد شده میتواند در محدوده فضای نام (Namespace) یا سراسری (Cluster-scoped) باشد. حذف فضای نام، تمام آبجکتهای CRD داخل آن را نیز حذف میکند. اما خود CRDها غیرمحدودهای (Non-namespaced) هستند.
مثال:
فایل زیر را در resourcedefinition.yaml ذخیره کنید:
apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1 kind: CustomResourceDefinition metadata: name: crontabs.stable.example.com spec: group: stable.example.com versions: - name: v1 served: true storage: true schema: openAPIV3Schema: type: object properties: spec: type: object properties: cronSpec: type: string image: type: string replicas: type: integer scope: Namespaced names: plural: crontabs singular: crontab kind: CronTab shortNames: - ct
ایجاد CRD:
kubectl apply -f resourcedefinition.yaml
یک مسیر API جدید مانند زیر ایجاد میشود:
/apis/stable.example.com/v1/namespaces/*/crontabs/...
پس از ایجاد CRD، میتوانید آبجکتهای سفارشی را ایجاد کنید. بهعنوان مثال، فایل زیر را در my-crontab.yaml ذخیره کنید:
apiVersion: "stable.example.com/v1" kind: CronTab metadata: name: my-new-cron-object spec: cronSpec: "* * * * */5" image: my-awesome-cron-image
kubectl apply -f my-crontab.yaml
kubectl get crontab
برای حذف CRD و تمام آبحکتهای مرتبط:
kubectl delete -f resourcedefinition.yaml
با نسخه apiextensions.k8s.io/v1، تعریف یک اسکیما ساختاری (Structural Schema) برای CRD الزامی است. این اسکیما برای موارد زیر استفاده میشود:
اعتبارسنجی دادههای ورودی.
جلوگیری از ذخیره فیلدهای ناشناخته (Pruning).
type: object properties: spec: type: object properties: cronSpec: type: string image: type: string
type: object properties: json: x-kubernetes-preserve-unknown-fields: true
در این مثال، یک CRD ریسورسی به نام CustomConfigMap ایجاد خواهیم کرد. هر زمان که نمونهای از این منبع ایجاد یا حذف شود، یک کنترلر سفارشی به ترتیب یک ConfigMap را ایجاد یا حذف میکند.

1. ایجاد Custom Resource Definition (CRD)
ابتدا CRD خود را تعریف میکنیم. فایل زیر را به نام CCM_CRD.yaml ایجاد کنید:
apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1 kind: CustomResourceDefinition metadata: name: customconfigmaps.anvesh.com spec: group: anvesh.com names: plural: customconfigmaps singular: customconfigmap kind: CustomConfigMap scope: Namespaced versions: - name: v1 served: true storage: true schema: openAPIV3Schema: type: object properties: spec: type: object properties: my-own-property: type: string
سپس دستور زیر را اجرا کنید:
kubectl apply -f CCM_CRD.yaml
2. ایجاد Custom Resource (CR)
یک نمونه از منبع سفارشی ایجاد کنید. فایل زیر را به نام CCM_CR.yaml ذخیره کنید:
apiVersion: anvesh.com/v1 kind: CustomConfigMap metadata: name: my-custom-resource-instance spec: my-own-property: "example-value"
و دستور زیر را اجرا کنید:
kubectl apply -f CCM_CR.yaml
3. نوشتن کنترلر سفارشی
یک فایل به نام custom_controller.py ایجاد کرده و محتوای زیر را در آن قرار دهید:
from kubernetes import client, config, watch def create_configmap(namespace, name, data): core_v1_api = client.CoreV1Api() configmap = client.V1ConfigMap( metadata=client.V1ObjectMeta(namespace=namespace, name=name), data=data ) core_v1_api.create_namespaced_config_map(namespace=namespace, body=configmap) def delete_configmap(namespace, name): core_v1_api = client.CoreV1Api() core_v1_api.delete_namespaced_config_map(name=name, namespace=namespace) def main(): config.load_incluster_config() api_instance = client.CustomObjectsApi() group = "anvesh.com" version = "v1" namespace = "default" plural = "customconfigmaps" resource_version = "" while True: stream = watch.Watch().stream( api_instance.list_namespaced_custom_object, group, version, namespace, plural, resource_version=resource_version ) for event in stream: custom_resource = event['object'] event_type = event['type'] resource_name = custom_resource['metadata']['name'] resource_data = custom_resource.get('spec', {}) if event_type == "ADDED": create_configmap(namespace, resource_name, resource_data) elif event_type == "DELETED": delete_configmap(namespace, resource_name)
4. ایجاد Docker Image برای کنترلر
یک فایل Dockerfile ایجاد کنید:
FROM python:3.8 ADD custom_controller.py / RUN pip install kubernetes CMD ["python", "/custom_controller.py"]
سپس تصویر را بسازید:
docker build -t custom-controller:v1 .
5. راهاندازی کنترلر
یک فایل به نام controller_deployment.yaml ایجاد کنید و محتوای زیر را در آن قرار دهید:
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: custom-controller spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app: custom-controller template: metadata: labels: app: custom-controller spec: containers: - name: custom-controller image: custom-controller:v1
دستور زیر را اجرا کنید:
kubectl apply -f controller_deployment.yaml
۱. بررسی کنید که کنترلر در حال اجرا باشد:
kubectl get pods
۲. بررسی کنید که ConfigMap ایجاد شده است:
kubectl get configmaps
۳. منبع سفارشی را ویرایش کنید:
kubectl edit customconfigmaps my-custom-resource-instance
۴. منبع سفارشی را حذف کنید و بررسی کنید که ConfigMap حذف شده است:
kubectl delete customconfigmaps my-custom-resource-instance
در این آموزش یاد گرفتید چگونه از CRDها برای گسترش API کوبرنتیز استفاده کنید. با ترکیب CRDها و کنترلرها میتوانید کوبرنتیز را برای نیازهای خاص خود سفارشی کنید و قدرت بیشتری به فرآیند مدیریت کانتینرها بدهید.

اپراتور یک افزونه برای کوبرنتیز است که فرآیند استقرار یک برنامه را خودکار میکند. اپراتورها معمولاً شامل کنترلرها و Custom Resource Definitions (CRDs) هستند که به شما این امکان را میدهند نمونههای جدید برنامهها را بدون نیاز به دانش عمیق از نیازها یا نحوه عملکرد آنها، بهسرعت مستقر کنید.
اپراتورها هدف اصلی مدیران انسانی را منعکس میکنند. استقرار دستی سیستمهای پیچیده در یک کلاستر کوبرنتیز معمولاً نیازمند تلاش زیادی است، زیرا باید Pods، StatefulSets، Services، ConfigMaps و Volumes مورد نیاز برنامه را ایجاد و متصل کنید. اپراتورها به شما این امکان را میدهند که از انواع آبجکتهای سفارشی مانند postgresql استفاده کنید تا پیکربندی زیرساخت کوبرنتیز بهطور خودکار انجام شود.
اپراتور با ارائه CRDs و کنترلرهای مرتبط، این قابلیت را فراهم میکند.
برای مثال شما میخواهید دیتابیس از سرویس بدید. میتونید برای دیتابیس خود CRD و اپراتور تعریف کنید و تمام کانفیگها و الزامات مورد نیاز رو اونجا ایجاد کنید و هر زمان که درخواست ساخت کلاستر جدید دیتابیس بدید یه کلاستر کامل همانند کانفیگهایی که لازم دارید میتونید ایجاد کنید.
معماری کوبرنتیز شامل اجزا و مفاهیم متعددی است، اما یک ویژگی همه آنها را به هم مرتبط میکند: مدل حالت اعلامی (Declarative State Model) که با استفاده از حلقههای کنترلی (Control Loops) بهطور خودکار اقدامات لازم را برای همسانسازی وضعیت واقعی کلاستر با وضعیت مطلوب شما انجام میدهد.
کنترلرهای داخلی مانند Deployments و ReplicaSets، آبجکتهای کلاستر شما را دنبال کرده و چرخه حیات وابستههای آنها را مدیریت میکنند. بهعنوان مثال، وقتی یک آبجکت Deployment با ۳ کپی (Replica) ایجاد میکنید، کنترلر Deployment بهطور خودکار یک ReplicaSet با سه Pod راهاندازی میکند و تمام تلاش خودش رو با استفاده از کنترلر رپلیکیشن انجام میدهد که همواره ۳ رپلیکا رو برای سرویس شما ایجاد کند.
کنترلرها یک الگوی عمومی هستند که در سراسر کوبرنتیز استفاده میشوند و اغلب بخشی از اپراتورها هستند. اپراتورها کدی سفارشی را توصیف میکنند که برنامههای خاص را با کوبرنتیز ادغام میکند.
1. تسهیل استقرار و نگهداری برنامههای پیچیده
اپراتورها آبجکتهای موردنیاز برنامه را بر اساس پیکربندی منابع سفارشی شما فراهم میکنند. این امر به شما اجازه میدهد تا بدون نیاز به دانش عمیق در مورد آبجکتهای کوبرنتیز، برنامههای جدید را مستقر کنید.
2. مدیریت چرخه حیات برنامه
اپراتورها معمولاً چرخه حیات کامل برنامه را شامل ارتقاها، پشتیبانگیریها و ادغامهای نظارتی مدیریت میکنند. اپراتور به جای شما برنامه را اجرا میکند و لایههایی از خودکارسازی را اضافه میکند که به مدیران انسانی کمک میکند وظایف خستهکننده یا مستعد خطا را انجام دهند. مثل این میمونه که تمام کانفیگها و الزامات مورد نیاز رو یه بار سر حوصله و صبر و با دقت زیاد ایجاد کنید و هر زمان که نیاز داشتید به راحتی از آنها استفاده کنید.
3. سادهسازی استقرار پایگاههای داده
اپراتورها بهطور چشمگیری فرآیند استقرار پایگاههای داده را در کوبرنتیز ساده میکنند، اما برای برنامههای ساده و بدون وضعیت (Stateless) مانند وبسرورها ضروری نیستند.
4. استقرار در چندین کلاستر
اگر یک برنامه عمومی را در چندین کلاستر مستقر میکنید، اپراتورها بسیار مفید هستند. اما برای کدهای اختصاصی خود بهتر است از جایگزینهایی مانند Helm Chart استفاده کنید.

۱. اپراتور Postgres
این اپراتور به شما امکان میدهد با استفاده از یک مانیفست YAML ساده، یک نمونه از Postgres با ذخیرهسازی پایدار و تنظیمات از پیش پیکربندیشده ایجاد کنید:
apiVersion: acid.zalan.do/v1 kind: postgresql metadata: name: postgres-cluster spec: volume: size: 1Gi numberOfInstances: 3 users: demo-user: - superuser - createdb databases: demo-user: demo-db postgresql: version: "15"
۲. اپراتور MySQL
اپراتور MySQL فرآیند استقرار نمونههای MySQL را ساده میکند. با ایجاد آبجکت InnoDBCluster، اپراتور مدیریت پایگاه داده، کشف شبکه و مسیریابی ترافیک را خودکار میکند.
apiVersion: mysql.oracle.com/v2 kind: InnoDBCluster metadata: name: demo-db spec: secretName: mysql-creds tlsUseSelfSigned: true instances: 3 router: instances: 1
۳. اپراتور Prometheus
این اپراتور استقرار و مدیریت Prometheus را که یک دیتابیس time series برای مانیتورینگ است، خودکار میکند.
۴. اپراتور Istio
اپراتور Istio مدیریت و پیکربندی سرویس مش را ساده میکند. با ایجاد یک آبجکت IstioOperator، میتوانید تنظیمات سرویس مش را مدیریت کنید.
اپراتورها را میتوان با استفاده از هر زبان برنامهنویسی که با API کوبرنتیز تعامل دارد، ایجاد کرد. کتابخانههای رسمی برای زبانهایی مانند Go، Python، Java و Ruby موجود هستند.
1. Operator Framework
ابزار Operator Framework یک کیت اوپن سورس است که به شما در نوشتن اپراتورهای پایدار کمک میکند. این ابزار شامل یک SDK است که فرآیند ساخت، آزمایش و بستهبندی اپراتورها را تسهیل میکند.
2. Operator SDK
موردی بعدی Operator SDK هست که یک ابزار توسعه اپراتور است که از زبانهای زیر پشتیبانی میکند:
Go:
برای توسعهدهندگانی که به اکوسیستم Go تسلط دارند.
Ansible:
برای کاربرانی که با اتوماسیون Ansible آشنا هستند.
Helm:
برای ساخت اپراتورها بر اساس Helm Chart های موجود.
دیدیم که اپراتورها قابلیتهای خاص برنامه را به کوبرنتیز اضافه میکنند، اونها پیچیدگی استقرار برنامههای پیشرفته را کاهش داده و به کاربران اجازه میدهند روی پیکربندی برنامه تمرکز کنند همچنین ابزارهایی مانند Operator SDK و Helm فرآیند ایجاد اپراتورها را تسهیل میکنند.
توی بلاگ پستهای بعدی مطالب مربوط به کوبرنتیز رو ادامه میدیم و بیشتر با هم یاد میگیریم.
مراقب خودتون باشید. 🌹🐳🌹

خوبه که داکرمی رو تو جاهای مختلف فالو کنید. پذیرای نظرات شما هستیم.
🫀 Follow DockerMe 🫀
🔔 Follow YouTube 🔔
📣 Follow Instagram 📣
🖇 Follow LinkedIn DockerMe🖇
🔎 Follow Linkedin Ahmad Rafiee 🔎
🕊 Follow Twitter 🕊