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Kubernetes外部PostgreSQL服务器操作器

概述和主要用途

该操作器用于在Kubernetes环境中管理外部PostgreSQL服务器，通过自定义资源(CR)实现数据库和角色的声明式创建，自动生成包含数据库连接信息的Kubernetes密钥，简化外部PostgreSQL服务与Kubernetes应用的集成。

核心功能和特性

• 通过自定义资源(CR)创建数据库
• 通过CR创建具有随机用户名和密码的角色
• 若数据库已存在，仅创建角色
• 多个用户角色可拥有同一个数据库
• 在CR所在命名空间创建包含postgres_uri的Kubernetes密钥
• 支持AWS RDS和Azure Database for PostgreSQL

使用场景和适用范围

适用于Kubernetes环境中需要管理外部PostgreSQL数据库的场景，支持通过自定义资源实现数据库和用户角色的声明式管理，适用于AWS RDS或Azure PostgreSQL等云托管PostgreSQL服务的集成。

云服务特定配置

AWS

要使操作器与AWS RDS正常工作，需将POSTGRES_CLOUD_PROVIDER设置为AWS，可通过ext-postgres-operator的Kubernetes密钥或直接在部署清单（operator.yaml）中配置。

Azure Database for PostgreSQL

要使操作器与Azure托管PostgreSQL数据库正常工作，需为操作器提供两个环境变量：

• POSTGRES_CLOUD_PROVIDER设置为Azure
• POSTGRES_DEFAULT_DATABASE设置为默认数据库，例如postgres

安装步骤

前提条件

操作器需要在其所在命名空间中创建Kubernetes Secret，该Secret需包含以下键：POSTGRES_HOST、POSTGRES_USER、POSTGRES_PASS、POSTGRES_URI_ARGS、POSTGRES_CLOUD_PROVIDER、POSTGRES_DEFAULT_DATABASE。

Secret示例

yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: ext-postgres-operator
  namespace: operators
type: Opaque
data:
  POSTGRES_HOST: cG9zdGdyZXM=  # base64编码的PostgreSQL主机地址
  POSTGRES_USER: cG9zdGdyZXM=  # base64编码的PostgreSQL管理员用户名
  POSTGRES_PASS: YWRtaW4=      # base64编码的PostgreSQL管理员密码
  POSTGRES_URI_ARGS: IA==      # base64编码的URI参数（可选）
  POSTGRES_CLOUD_PROVIDER: QVdT  # base64编码的云服务提供商（AWS/Azure）
  POSTGRES_DEFAULT_DATABASE: cG9zdGdyZXM=  # base64编码的默认数据库名

安装操作器

执行以下步骤安装操作器：

1. 在deploy/secret.yaml中配置PostgreSQL凭证
2. 创建自定义资源定义(CRD)：

   bash
   kubectl apply -f deploy/crds/db.movetokube.com_postgres_crd.yaml
   kubectl apply -f deploy/crds/db.movetokube.com_postgresusers_crd.yaml
   

3. 创建命名空间：

   bash
   kubectl apply -f deploy/namespace.yaml
   

4. 应用Secret：

   bash
   kubectl apply -f deploy/secret.yaml
   

5. 应用RBAC配置：

   bash
   kubectl apply -f deploy/role.yaml
   kubectl apply -f deploy/role_binding.yaml
   kubectl apply -f deploy/service_account.yaml
   

6. 部署操作器：

   bash
   kubectl apply -f deploy/operator.yaml
   

自定义资源(CR)定义

Postgres CR

用于定义数据库及相关配置的自定义资源。

yaml
apiVersion: db.movetokube.com/v1alpha1
kind: Postgres
metadata:
  name: my-db  # CR名称
  namespace: app  # 命名空间
spec:
  database: test-db  # 在PostgreSQL中创建的数据库名称
  dropOnDelete: false  # 可选，设为true时删除CR将删除数据库和角色
  masterRole: test-db-group  # 可选，数据库的主角色名称
  schemas:  # 可选，操作器在数据库中创建的模式列表
  - stores
  - customers
  extensions:  # 可选，在数据库中创建的扩展列表
  - fuzzystrmatch
  - pg***

功能说明：创建名为test-db的数据库及test-db-group主角色，同时创建具有读写权限的角色（test-db-writer、test-db-reader），并对指定模式下的所有表赋予相应权限。

PostgresUser CR

用于定义数据库用户角色的自定义资源，需引用同一命名空间中的Postgres CR。

yaml
apiVersion: db.movetokube.com/v1alpha1
kind: PostgresUser
metadata:
  name: my-db-user  # CR名称
  namespace: app  # 命名空间（需与引用的Postgres CR相同）
spec:
  role: username  # 角色名前缀
  database: my-db  # 引用的Postgres CR名称
  secretName: my-secret  # 存储凭证的密钥名称前缀
  privileges: OWNER  # 权限类型，可选OWNER/READ/WRITE

功能说明：创建用户角色（名称格式为username-<hash>），根据privileges赋予对应权限（OWNER对应test-db-group、WRITE对应test-db-writer、READ对应test-db-reader），凭证存储在名称为my-secret-my-db-user的密钥中。

注意：多个命名空间中可存在引用同一数据库的Postgres CR，最后一个引用该数据库的CR被删除时，将删除主角色并将数据库所有权转移给操作器使用的角色。