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TiDB Operator 和 Operator Dashboard

news 2026/2/9 14:59:19

TiDB Operator 和 Operator Dashboard

V1
- TiDB Operator
- - 概念
  - 实现
- Operator Dashboard
- - 概念
  - 实现
V2
- 思路
- 实例代码
- - TiDB ARM Operator
  - TiDB ARM Operator Dashboard

V1

为了演示如何编写 TiDB Operator 和 Operator Dashboard，我们将分别介绍它们的概念和实现。

TiDB Operator

TiDB Operator 是一种 Kubernetes Operator，它负责在 Kubernetes 上部署和管理 TiDB 集群。它可以自动化管理 TiDB 集群的生命周期，包括创建、扩容、缩容和升级等操作。

概念

TiDB Operator 的核心概念包括：

TiDBCluster：一个 TiDB 集群的抽象，包括 TiDB、TiKV 和 PD 组件。
TiDBMonitor：一个 TiDB 集群的监控组件，它可以采集集群的监控数据，并提供可视化的监控界面。
TiDBBackup：一个 TiDB 集群的备份组件，它可以将集群数据备份到云存储或本地存储中。

实现

为了实现 TiDB Operator，我们需要完成以下工作：

编写 CRD（Custom Resource Definition）文件，定义 TiDBCluster、TiDBMonitor 和 TiDBBackup 的资源模型和 API。
编写 Controller，监听 TiDBCluster、TiDBMonitor 和 TiDBBackup 的事件，并根据事件类型执行相应的操作。
编写 Operator 的部署文件，将 Controller 部署到 Kubernetes 集群中。

下面是一个简单的 TiDBCluster CRD 的定义：

apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1
kind: CustomResourceDefinition
metadata:name: tidbclusters.pingcap.com
spec:group: pingcap.comversion: v1alpha1scope: Namespacednames:plural: tidbclusterssingular: tidbclusterkind: TiDBClustersubresources:status: {}additionalPrinterColumns:- name: Phasetype: stringdescription: The current phase of the TiDB Cluster.JSONPath: .status.phase

这段代码定义了一个 Kubernetes 自定义资源类型 TiDBCluster。

apiVersion: 定义 YAML 文件使用的 Kubernetes API 版本。
kind: 定义了 CustomResourceDefinition 对象的类型。
metadata: 定义了资源对象的元数据，包括名称和标签等。
spec: 定义了资源对象的规范，包括 API 组、版本、作用域和名称等。
group: 定义 API 组的名称。
version: 定义 API 版本的名称。
scope: 定义资源对象的作用域，这里是 Namespaced，表示它是一个命名空间级别的资源。
names: 定义了资源对象的名称，包括复数形式、单数形式和类型名称。
subresources: 定义了资源对象的子资源，这里只定义了状态子资源。
additionalPrinterColumns: 定义了额外的输出列，这里只定义了一个名为 Phase 的列，用于显示 TiDB Cluster 的当前状态。

在 Controller 中，我们需要监听 TiDBCluster 的事件，并根据事件类型执行相应的操作。例如，当 TiDBCluster 被创建时，我们需要创建 TiDB、TiKV 和 PD 组件：

func (r *TiDBClusterReconciler) Reconcile(req ctrl.Request) (ctrl.Result, error) {// 获取 TiDBCluster 对象var tc tidbv1alpha1.TiDBClusterif err := r.Get(ctx, req.NamespacedName, &tc); err != nil {if errors.IsNotFound(err) {// TiDBCluster 被删除，忽略该事件return ctrl.Result{}, nil}// 处理错误return ctrl.Result{}, err}// 判断 TiDBCluster 是否已经被删除if !tc.ObjectMeta.DeletionTimestamp.IsZero() {// TiDBCluster 已经被删除，执行清理操作return r.cleanup(ctx, tc)}// 判断 TiDBCluster 是否已经创建if tc.Status.Phase == "" {// TiDBCluster 还没有创建，创建 TiDB、TiKV 和 PD 组件return r.create(ctx, tc)}// 更新 TiDBCluster 状态return r.updateStatus(ctx, tc)
}

在 create 函数中，我们使用 Helm Chart 创建 TiDB、TiKV 和 PD 组件：

func (r *TiDBClusterReconciler) create(ctx context.Context, tc tidbv1alpha1.TiDBCluster) (ctrl.Result, error) {// 安装 TiDB、TiKV 和 PD 组件if err := r.installComponents(ctx, tc); err != nil {return ctrl.Result{}, err}// 更新 TiDBCluster 状态tc.Status.Phase = "Running"if err := r.Status().Update(ctx, &tc); err != nil {return ctrl.Result{}, err}return ctrl.Result{}, nil
}func (r *TiDBClusterReconciler) installComponents(ctx context.Context, tc tidbv1alpha1.TiDBCluster) error {// 使用 Helm Chart 安装 TiDB、TiKV 和 PD 组件chartPath := filepath.Join("charts", "tidb-operator")chart, err := loader.Load(chartPath)if err != nil {return err}vals := map[string]interface{}{"clusterName": tc.Name,"pd": map[string]interface{}{"replicas": tc.Spec.PD.Replicas,},"tikv": map[string]interface{}{"replicas": tc.Spec.TiKV.Replicas,},"tidb": map[string]interface{}{"replicas": tc.Spec.TiDB.Replicas,},}installer := action.NewInstall(&action.Configuration{})_, err = installer.Run(chart, vals)if err != nil {return err}return nil
}

Operator Dashboard

Operator Dashboard 是 TiDB Operator 的可视化管理界面，它可以帮助用户更方便地管理 TiDB 集群。它提供了 TiDB 集群的状态监控、配置管理、备份恢复等功能。

概念

Operator Dashboard 的核心概念包括：

TiDBCluster 状态监控：展示 TiDB 集群的运行状态、监控数据等信息。
TiDBCluster 配置管理：允许用户修改 TiDB 集群的配置，包括 TiDB、TiKV 和 PD 的配置。
TiDBCluster 备份恢复：允许用户备份和恢复 TiDB 集群数据。

实现

为了实现 Operator Dashboard，我们需要完成以下工作：

编写前端代码，实现 TiDBCluster 状态监控、配置管理和备份恢复等功能。
编写后端代码，实现与 TiDB Operator 的交互，并提供 REST API。
部署前端和后端代码，构建 Operator Dashboard。

下面是一个简单的 TiDBCluster 状态监控的前端代码：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>TiDBCluster Dashboard</title><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/echarts@5.2.1/dist/echarts.min.js"></script>
</head>
<body><div id="chart" style="width: 600px; height: 400px;"></div><script>var chart = echarts.init(document.getElementById('chart'));chart.setOption({title: {text: 'TiDBCluster Monitoring',},tooltip: {trigger: 'axis',},legend: {data: ['TiDB', 'TiKV', 'PD'],},xAxis: {type: 'category',data: ['Mon', 'Tue', 'Wed', 'Thu', 'Fri', 'Sat', 'Sun'],},yAxis: {type: 'value',},series: [{name: 'TiDB',type: 'line',data: [820, 932, 901, 934, 1290, 1330, 1320],},{name: 'TiKV',type: 'line',data: [820, 932, 901, 934, 1290, 1330, 1320],},{name: 'PD',type: 'line',data: [820, 932, 901, 934, 1290, 1330, 1320],},],});</script>
</body>
</html>

在后端代码中，我们需要提供 REST API，该 API 可以获取 TiDBCluster 的状态数据：

func getTiDBClusterStatus(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {// 获取 TiDBCluster 对象var tc tidbv1alpha1.TiDBClusterif err := r.Get(ctx, req.NamespacedName, &tc); err != nil {http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)return}// 返回 TiDBCluster 状态数据data := map[string]interface{}{"phase": tc.Status.Phase,"tikv": map[string]interface{}{"replicas":    tc.Status.TiKV.Replicas,"available":   tc.Status.TiKV.AvailableReplicas,"unavailable": tc.Status.TiKV.UnavailableReplicas,},"pd": map[string]interface{}{"replicas":    tc.Status.PD.Replicas,"available":   tc.Status.PD.AvailableReplicas,"unavailable": tc.Status.PD.UnavailableReplicas,},"tidb": map[string]interface{}{"replicas":    tc.Status.TiDB.Replicas,"available":   tc.Status.TiDB.AvailableReplicas,"unavailable": tc.Status.TiDB.UnavailableReplicas,},}// 返回数据w.Header().Set("Content-Type", "application/json")json.NewEncoder(w).Encode(data)
}

最后，我们需要将前端和后端代码一起打包，并部署到 Kubernetes 集群中：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: operator-dashboard
spec:replicas: 1selector:matchLabels:app: operator-dashboardtemplate:metadata:labels:app: operator-dashboardspec:containers:- name: frontendimage: operator-dashboard-frontend:latestports:- name: httpcontainerPort: 80- name: backendimage: operator-dashboard-backend:latestenv:- name: TIDB_OPERATOR_ENDPOINTvalue: "http://tidb-operator:2379"ports:- name: httpcontainerPort: 8080
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: operator-dashboard
spec:selector:app: operator-dashboardports:- name: httpprotocol: TCPport: 80targetPort: http- name: apiprotocol: TCPport: 8080targetPort: http

V2

思路

可以为您提供一个大致的指导，帮助您编写一个 TiDB ARM 的 Operator 和 Operator Dashboard。

TiDB ARM Operator

TiDB ARM Operator 可以使用 Operator SDK 和 Helm Charts 来创建。以下是 TiDB ARM Operator 的大致步骤：

创建一个新的 Operator 项目
使用 Helm Chart 来定义 TiDB ARM 的安装和升级过程
在 Operator 中创建 Custom Resource Definition (CRD)，以便用户可以使用 kubectl apply 命令来创建 TiDB ARM 集群
在 Operator 中实现逻辑，以便在 CRD 创建或更新时，调用 Helm Chart 安装或升级 TiDB ARM
在 Operator 中实现逻辑，以便在 CRD 删除时，调用 Helm Chart 卸载 TiDB ARM

TiDB ARM Operator Dashboard

TiDB ARM Operator Dashboard 可以使用 React 和 Kubernetes API 来创建。以下是 TiDB ARM Operator Dashboard 的大致步骤：

创建一个新的 React 项目
使用 Kubernetes API 来获取 TiDB ARM 集群的状态和信息
在 Dashboard 中实现逻辑，以便用户可以查看 TiDB ARM 集群的状态、监控数据和日志
在 Dashboard 中实现逻辑，以便用户可以执行操作，如扩容、升级、备份和恢复 TiDB ARM 集群

以上是大致的步骤，具体实现可能会有所不同。希望这些指导能够帮助您编写 TiDB ARM Operator 和 Operator Dashboard。

实例代码

可以为您提供一些示例代码，并加上注释来帮助您理解代码。

TiDB ARM Operator

以下是使用 Operator SDK 和 Helm Charts 创建 TiDB ARM Operator 的步骤：

创建一个新的 Operator 项目：

operator-sdk init --plugins=helm --domain=mycompany.com --group=tidb --version=v1alpha1 --kind=TidbCluster

这个命令将创建一个新的 Operator 项目，其中包括 CRD 和控制器代码。--plugins=helm 表示我们将使用 Helm Charts 来定义 TiDB ARM 的安装和升级过程。--domain=mycompany.com 表示您的公司域名，--group=tidb 表示您的 Operator 的 API 组名，--version=v1alpha1 表示 API 版本，--kind=TidbCluster 表示自定义资源的类型。

使用 Helm Chart 来定义 TiDB ARM 的安装和升级过程：

在 deploy/charts 目录中创建一个 Helm Chart，定义 TiDB ARM 的安装和升级过程。

Helm Chart 是一种 Kubernetes 应用程序包管理器，它可以定义一组 Kubernetes 资源，以便在 Kubernetes 上安装、升级和卸载应用程序。在 deploy/charts 目录中创建一个 Helm Chart，定义 TiDB ARM 的安装和升级过程。

在 Operator 中创建 Custom Resource Definition (CRD)：

在 api/v1alpha1/tidbcluster_types.go 中创建 CRD，定义 TiDB ARM 集群的规范。

CRD 是 Kubernetes API 的一部分，它允许您定义自定义资源的 API 规范。在 api/v1alpha1/tidbcluster_types.go 中创建 CRD，定义 TiDB ARM 集群的规范。

以下是 tidbcluster_types.go 的示例代码：

// TidbClusterSpec defines the desired state of TidbCluster
type TidbClusterSpec struct {// Size is the size of the TiDB ARM clusterSize int32 `json:"size"`// Version is the version of TiDB ARM to be installedVersion string `json:"version"`// StorageClassName is the name of the storage class to use for TiDB ARM storageStorageClassName string `json:"storageClassName"`
}// TidbClusterStatus defines the observed state of TidbCluster
type TidbClusterStatus struct {// Nodes is the list of TiDB ARM nodesNodes []string `json:"nodes"`// Version is the actual version of TiDB ARM installedVersion string `json:"version"`// Conditions describes the current state of the TiDB ARM clusterConditions []metav1.Condition `json:"conditions"`
}// +kubebuilder:object:root=true
// +kubebuilder:subresource:status
// +kubebuilder:resource:path=tidbclusters,scope=Namespaced,shortName=tc// TidbCluster is the Schema for the tidbclusters API
type TidbCluster struct {metav1.TypeMeta   `json:",inline"`metav1.ObjectMeta `json:"metadata,omitempty"`Spec   TidbClusterSpec   `json:"spec,omitempty"`Status TidbClusterStatus `json:"status,omitempty"`
}// +kubebuilder:object:root=true// TidbClusterList contains a list of TidbCluster
type TidbClusterList struct {metav1.TypeMeta `json:",inline"`metav1.ListMeta `json:"metadata,omitempty"`Items           []TidbCluster `json:"items"`
}

在 Operator 中实现逻辑：

在 controllers/tidbcluster_controller.go 中实现逻辑，以便在 CRD 创建或更新时，调用 Helm Chart 安装或升级 TiDB ARM；在 CRD 删除时，调用 Helm Chart 卸载 TiDB ARM。

以下是 tidbcluster_controller.go 的示例代码：

// Reconcile reads that state of the cluster for a TidbCluster object and makes changes based on the state read
// and what is in the TidbCluster.Spec
func (r *TidbClusterReconciler) Reconcile(ctx context.Context, req ctrl.Request) (ctrl.Result, error) {// Fetch the TidbCluster instancevar tc v1alpha1.TidbClusterif err := r.Get(ctx, req.NamespacedName, &tc); err != nil {return ctrl.Result{}, client.IgnoreNotFound(err)}// Get the Helm release name for this TidbClusterreleaseName := tc.Name// Get the namespace for this TidbClusternamespace := tc.Namespace// Get the values for the Helm Chartvalues := map[string]interface{}{"size":              tc.Spec.Size,"version":           tc.Spec.Version,"storageClassName":  tc.Spec.StorageClassName,}// Get the chart directorychartDir := filepath.Join(r.ChartDir, "tidb-arm")// Get the chart valueschartValues, err := chartutil.ValuesFromMap(values)if err != nil {return ctrl.Result{}, err}// Install or upgrade the Helm Chartrelease, err := r.HelmClient.InstallOrUpgrade(releaseName, chartDir, namespace, chartValues)if err != nil {return ctrl.Result{}, err}// Update the TidbCluster statustc.Status.Nodes = release.Resourcestc.Status.Version = release.Chart.Metadata.Versiontc.Status.Conditions = []metav1.Condition{{Type:               "Ready",Status:             metav1.ConditionTrue,LastTransitionTime: metav1.Now(),},}if err := r.Status().Update(ctx, &tc); err != nil {return ctrl.Result{}, err}return ctrl.Result{}, nil
}

在这个控制器中，我们首先获取了 TidbCluster 实例，然后获取了 Helm 发布名称、命名空间和值。然后，我们使用 Helm 客户端来安装或升级 Helm Chart。最后，我们更新了 TidbCluster 的状态。

TiDB ARM Operator Dashboard

以下是使用 React 和 Kubernetes API 创建 TiDB ARM Operator Dashboard 的步骤：

创建一个新的 React 项目：

npx create-react-app tidb-arm-operator-dashboard

这个命令将创建一个新的 React 项目。

使用 Kubernetes API 来获取 TiDB ARM 集群的状态和信息：

使用 Kubernetes API 来获取 TiDB ARM 集群的状态和信息。您可以使用 Kubernetes API 客户端库，如 @kubernetes/client-node。

以下是获取 TiDB ARM 集群状态和信息的示例代码：

const kc = new k8s.KubeConfig();
kc.loadFromDefault();const k8sApi = kc.makeApiClient(k8s.CoreV1Api);
const tidbApi = kc.makeApiClient(k8s.CustomObjectsApi);const tidbClusterList = await tidbApi.listNamespacedCustomObject('tidb.pingcap.com','v1alpha1','default','tidbclusters'
);const podList = await k8sApi.listPodForAllNamespaces();const serviceList = await k8sApi.listServiceForAllNamespaces();

在 Dashboard 中实现逻辑：

在 Dashboard 中实现逻辑，以便用户可以查看 TiDB ARM 集群的状态、监控数据和日志；以及执行操作，如扩容、升级、备份和恢复 TiDB ARM 集群。

以下是获取 TiDB ARM 集群状态和信息的示例代码：

import React, { useState, useEffect } from 'react';
import * as k8s from '@kubernetes/client-node';const kc = new k8s.KubeConfig();
kc.loadFromDefault();const k8sApi = kc.makeApiClient(k8s.CoreV1Api);
const tidbApi = kc.makeApiClient(k8s.CustomObjectsApi);function App() {const [tidbClusters, setTidbClusters] = useState([]);const [pods, setPods] = useState([]);const [services, setServices] = useState([]);useEffect(() => {const fetchTidbClusters = async () => {const tidbClusterList = await tidbApi.listNamespacedCustomObject('tidb.pingcap.com','v1alpha1','default','tidbclusters');setTidbClusters(tidbClusterList.body.items);};const fetchPods = async () => {const podList = await k8sApi.listPodForAllNamespaces();setPods(podList.body.items);};const fetchServices = async () => {const serviceList = await k8sApi.listServiceForAllNamespaces();setServices(serviceList.body.items);};fetchTidbClusters();fetchPods();fetchServices();}, []);return (<div><h1>TiDB ARM Operator Dashboard</h1><h2>TiDB ARM Clusters</h2><ul>{tidbClusters.map((tc) => (<li key={tc.metadata.name}>{tc.metadata.name} ({tc.status.phase})</li>))}</ul><h2>Pods</h2><ul>{pods.map((pod) => (<li key={pod.metadata.name}>{pod.metadata.namespace}/{pod.metadata.name} ({pod.status.phase})</li>))}</ul><h2>Services</h2><ul>{services.map((svc) => (<li key={svc.metadata.name}>{svc.metadata.namespace}/{svc.metadata.name} ({svc.spec.type})</li>))}</ul></div>);
}export default App;

在这个示例中，我们使用 useState 和 useEffect 钩子来获取 TiDB ARM 集群、Pod 和服务的状态和信息。然后，我们在页面上显示这些信息。

TiDB Operator 和 Operator Dashboard

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实现

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思路

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