Hazelcast Platform Operator for Kubernetes

概述

Hazelcast Platform Operator是一个Kubernetes原生应用，旨在简化Hazelcast Platform集群在Kubernetes环境中的部署、配置和全生命周期管理。通过自定义资源定义（CRD）和控制器，Operator实现了Hazelcast集群的自动化运维，减少手动操作，提升集群可靠性和一致性。

核心功能和特性

自动化生命周期管理

• 自动部署Hazelcast集群，支持无状态/有状态模式
• 自动化集群扩展与缩容，基于自定义策略或Kubernetes HPA
• 滚动升级与回滚支持，保障升级过程中业务连续性
• 自动故障检测与恢复，维持集群高可用性

配置管理

• 通过Kubernetes CRD（Hazelcast、HazelcastCluster等）定义集群配置
• 支持集成Kubernetes ConfigMap/Secret管理敏感配置和环境变量
• 灵活的网络配置，支持Service、Ingress、NetworkPolicy集成
• 持久化存储配置，支持PVC管理和数据持久化

监控与可观测性

• 内置Prometheus指标暴露，支持监控集群健康状态、性能指标
• 集成Kubernetes Events，提供集群操作审计和故障告警
• 支持Grafana仪表盘集成，可视化集群运行数据

安全管理

• 支持TLS加密（通信加密、节点认证）
• RBAC权限控制，基于Kubernetes角色管理访问权限
• 集成Kubernetes Secrets管理证书和敏感凭证

使用场景和适用范围

• 企业级分布式缓存部署：在Kubernetes环境中快速搭建分布式缓存集群，提升应用数据访问性能
• 数据网格平台：作为分布式数据处理平台，支持流处理、实时分析等场景
• 云原生应用集成：为微服务架构提供分布式状态管理和数据共享能力
• 自动化运维需求：需要减少手动干预，实现Hazelcast集群自动部署、扩缩容和故障恢复的场景

使用方法和配置说明

前提条件

• Kubernetes集群（v1.19+）
• kubectl命令行工具（配置集群访问权限）
• Helm 3（可选，用于简化安装）

安装步骤

方法1：通过Helm安装（推荐）

bash
# 添加Hazelcast Helm仓库
helm repo add hazelcast [***]
helm repo update

# 安装Hazelcast Platform Operator
helm install hazelcast-operator hazelcast/hazelcast-platform-operator \
  --namespace hazelcast-system \
  --create-namespace

方法2：通过Kubernetes Manifests安装

bash
# 应用CRD定义
kubectl apply -f [***]

# 部署Operator控制器
kubectl apply -f [***] -n hazelcast-system

配置示例（自定义Hazelcast集群）

创建hazelcast-cluster.yaml自定义资源：

yaml
apiVersion: hazelcast.com/v1alpha1
kind: HazelcastCluster
metadata:
  name: my-hazelcast-cluster
spec:
  clusterSize: 3  # 集群节点数量
  repository: hazelcast/hazelcast  # 镜像仓库
  version: 5.3.0  # Hazelcast版本
  resources:
    requests:
      memory: "2Gi"
      cpu: "1"
    limits:
      memory: "4Gi"
      cpu: "2"
  persistence:
    enabled: true
    storageClass: "standard"
    size: "10Gi"  # 每个节点的PVC大小
  network:
    exposeExternally:
      type: Load***  # 外部访问方式
  monitoring:
    prometheus:
      enabled: true  # 启用Prometheus指标

应用配置：

bash
kubectl apply -f hazelcast-cluster.yaml -n my-namespace

核心配置参数说明

集群管理操作

查看集群状态

bash
kubectl get hazelcastclusters -n my-namespace
kubectl describe hazelcastcluster my-hazelcast-cluster -n my-namespace

扩缩容集群

修改HazelcastCluster资源的spec.clusterSize字段，Operator将自动调整集群规模：

bash
kubectl patch hazelcastcluster my-hazelcast-cluster -n my-namespace \
  --type merge \
  -p '{"spec": {"clusterSize": 5}}'

升级Hazelcast版本

修改spec.version字段，Operator将执行滚动升级：

bash
kubectl patch hazelcastcluster my-hazelcast-cluster -n my-namespace \
  --type merge \
  -p '{"spec": {"version": "5.4.0"}}'

监控配置

启用Prometheus监控后，可通过以下方式采集指标：

1. 为Hazelcast集群创建ServiceMonitor（Prometheus Operator）：

yaml
apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: ServiceMonitor
metadata:
  name: hazelcast-monitor
  namespace: my-namespace
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/instance: my-hazelcast-cluster
  endpoints:
  - port: metrics
    interval: 15s

2. 导入Grafana仪表盘（ID: ，需替换为Hazelcast仪表盘ID）

卸载

bash
# 卸载Hazelcast集群（删除CR将自动清理集群资源）
kubectl delete hazelcastcluster my-hazelcast-cluster -n my-namespace

# 卸载Operator（Helm方式）
helm uninstall hazelcast-operator -n hazelcast-system

# 删除命名空间
kubectl delete namespace hazelcast-system