云原生DevOps开源工具全解析

# 云原生DevOps开源工具全解析 ## 1. SchemaHero：简化Kubernetes环境下的数据库架构管理 SchemaHero是一款开源工具，旨在简化Kubernetes环境中的数据库架构管理。它允许开发者和运维人员使用Kubernetes原生资源来定义、版本控制和自动化部署数据库架构。例如，数据库架构可以声明式地表示为自定义资源定义（CRDs），并与其他Kubernetes资源一起在Git仓库中进行管理。这使得架构变更能够自动化，与CI/CD管道无缝集成，并确保在不同环境中一致地部署数据库架构。SchemaHero支持多种数据库，如PostgreSQL、MySQL和CockroachDB，对于采用Kubernetes进行数据库管理的DevOps团队来说是一个有价值的工具。 ## 2. Argo Workflows：Kubernetes上的工作流引擎 ### 2.1 Argo Workflows简介 Argo Workflows是一个开源的、容器原生的工作流引擎，用于在Kubernetes上编排CI/CD任务。它作为Kubernetes自定义资源定义（CRD）运行，允许贡献者开发自定义API对象，从而以合规的方式扩展Kubernetes的功能。在Kubernetes上执行工作流可以利用其各种特性，如应用程序扩展、金丝雀部署和应用程序自愈。Kubernetes提供了诸如作业、部署和服务等内置功能，便于云工程师部署和管理容器化应用程序。此外，还可以通过自定义资源和控制器来增强其功能。然而，如果没有像Argo Workflows这样的专用工作流引擎，在Kubernetes上管理工作流可能会变得具有挑战性，并可能出现可扩展性问题。 ### 2.2 开始使用Argo Workflows Argo Workflows与K8s操作符（一个Kubernetes原生应用程序）一起工作，该操作符部署在K8s集群中。这个应用程序通过监视Etcd（与集群关联的中央数据存储）中的Argo特定清单（称为自定义资源定义）来扩展集群的原生行为，这些清单定义了要执行的工作流过程。工作流中流程的执行顺序可以通过多种方式控制。例如，较大工作流中的步骤可以依赖于工作流中的其他步骤，这意味着在执行某个步骤之前，该步骤的所有依赖项都将完成；步骤也可以按顺序运行；如果步骤相互独立，则可以并行运行以加快整个工作流的执行速度。Argo Workflows使用Kubernetes自定义资源定义（CRDs）实现，这使得使用现有的Kubernetes资源管理知识来创建和管理工作流变得容易。例如，可以使用kubectl客户端获取所有工作流、创建工作流等。还可以使用YAML格式定义工作流及其依赖项，这种格式易于理解。 ### 2.3 Argo CD的概念 | 概念 | 描述 | | ---- | ---- | | 应用程序 | 在Argo框架中，应用程序是指为管理工作负载而协同部署的Kubernetes资源集合。Argo将这些应用程序的详细信息作为嵌入式自定义资源定义（CRD）的实例存储在集群中。 | | 目标状态 | 目标状态表示Git仓库中声明的状态版本。当仓库中发生更改时，Argo会启动操作，使实时状态与目标状态保持一致。 | | Argo控制器 | Argo应用程序控制器是安装在集群中的组件，采用Kubernetes控制器模式来管理应用程序。其作用是监视应用程序的状态，并与相应的仓库进行比较。 | | 同步 | 同步过程涉及实施在刷新期间识别的更改。每次同步操作都会逐步使集群与目标状态对齐，确保应用程序与仓库中声明的状态同步。 | | 实时状态 | 实时状态表示应用程序在集群中的当前状态，包括创建的Pod数量和它们当前运行的特定镜像等方面。 | | 刷新 | 当Argo从仓库中检索目标状态时会进行刷新。虽然它会将更改与实时状态进行比较，但在这个阶段不会立即应用这些更改。 | ### 2.4 使用自定义Kubernetes资源实现Argo Workflows 在给定的数据管道场景中，有三个不同的数据源，每个数据源生成不同类型的数据。前两个数据源生成文本文件，而第三个数据源生成PDF格式的数据。主要目标是分析从这些数据源获取的数据。然而，存在一个挑战，因为负责组合和处理数据的编译器只能处理文本输入。为了解决这个限制，在PDF数据源和编译器之间引入了一个额外的步骤。这个中间步骤涉及将PDF数据转换为文本（TXT）格式的过程，以确保与编译器兼容。在提取和转换步骤之后，数据被聚合。随后，在工作流中集成了两个补充过程，以进一步转换聚合后的文本数据。这些额外的过程将文本数据转换为SQL和NoSQL格式。这是必要的，因为选择用于数据分析的系统专门使用这些格式。在Argo Workflow的上下文中，整个操作序列被封装为三个不同的作业：“提取”、“转换”和“编译”。这些作业在Argo Workflow中定义，编排整个数据管道，确保从数据提取到适合分析的最终数据格式的无缝流程。 ### 2.5 通过Argo Workflows实现CI/CD - **企业级功能**：Argo Workflows包括全面的企业功能，如基于角色的访问控制（RBAC）和单点登录（SSO），增强了安全性并便于在工作流环境中进行适当的访问管理。 - **抗故障能力**：Argo Workflows擅长处理容器崩溃和故障，确保即使在遇到意外问题时工作流也能保持健壮。 - **可扩展性选项**：如果工作流需要可扩展性，Argo Workflows提供自动扩展功能。它能够高效地同时管理多个工作流，无缝适应不