K8s 开发概念简介

1.K8s 开发概念简介

一 运行环境

!!! Info “后期开发要求环境”

* IDE：goland * go版本：go1.16.8 * kubernetes：v1.21.1

官方源码仓库： https://github.com/kubernetes/kubernetes.git

$ git clone https://github.com/kubernetes/kubernetes.git

!!! info “学习需要具备的技能”

- golang基础

- k8s相关知识

- cobra

- client-go

- controller相关组件及流程

- operator开发框架kubebuilder

- gin框架

二 kubernetes API 认识

Kubernetes 中最核心的就是 kube-apiserver 组件，其他组件都是和 kube-apiserver 进行通信的，本节主要就来研究下 Kubernetes API 接口的模型。

在 Kubernetes 集群中，Kubernetes 对象是我们持久化的实体，就是最终存入 etcd 中的数据，集群中通过这些实体来表示整个集群的状态。平时我们都是直接编写 YAML 资源清单文件，然后通过 kubectl 来提交创建对应的资源对象，映射到集群内部。

这个就需要去了解下**声明式 API**的设计，为了可扩展性，Kubernetes 在不同的 API 路径（比如/api/v1 或者 /apis/batch）下面支持了多个 API 版本，不同的 API 版本意味着不同级别的稳定性和支持：

Alpha 级别，例如 v1alpha1 默认情况下是被禁用的，可以随时删除对功能的支持，所以要慎用

Beta 级别，例如 v2beta1 默认情况下是启用的，表示代码已经经过了很好的测试，但是对象的语义可能会在随后的版本中以不兼容的方式更改

稳定级别，比如 v1 表示已经是稳定版本了，也会出现在后续的很多版本中。

在 Kubernetes 集群中，一个 API 对象在 Etcd 里的完整资源路径，是由：Group（API 组）、Version（API 版本）和 Resource（API 资源类型）三个部分组成的。通过这样的结构，整个 Kubernetes 里的所有 API 对象，实际上就可以用如下的树形结构表示出来：

GVK = GroupVersionKind，GVR = GroupVersionResource。

apiVersion：这个就是 GV 。

kind：这个就是 K。根据 GVK K8s 就能找到你到底要创建什么类型的资源，根据你定义的 Spec 创建好资源之后就成为了 Resource，也就是 GVR。GVK/GVR 就是 K8s 资源的坐标，是我们创建/删除/修改/读取资源的基础。

Group即资源组，在kubernetes对资源进行分组时，对应的数据结构就是Group，源码路径：k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1/types.go ，如下，可见Group有自己的名称和版本：

type APIGroup struct { TypeMeta `json:",inline"` Name string `json:"name" protobuf:"bytes,1,opt,name=name"` Versions []GroupVersionForDiscovery `json:"versions" protobuf:"bytes,2,rep,name=versions"` PreferredVersion GroupVersionForDiscovery `json:"preferredVersion,omitempty" protobuf:"bytes,3,opt,name=preferredVersion"` ServerAddressByClientCIDRs []ServerAddressByClientCIDR `json:"serverAddressByClientCIDRs,omitempty" protobuf:"bytes,4,rep,name=serverAddressByClientCIDRs"` }

在kubernetes中有两种资源组：

有组名资源组，例如deployment

无组名资源组(也叫核心资源组Core Groups)，它们都很常见，例如单个pod

deployment有组名，pod没有组名，咱们把它俩的OpenAPI放在一起对比就一目了然了

Version即版本，这个好理解，kubernetes的版本分为三种：

Alpha：内部测试版本，如v1alpha1

Beta：经历了官方和社区测试的相对稳定版，如v1beta1

Stable：正式发布版，如v1、v2

如下图红框，资源组batch之下有v1和v2alpha1两个版本，每个版本下都有多个资源：

数据结构源码还是在types.go文件中

type APIVersions struct { TypeMeta `json:",inline"` Versions []string `json:"versions" protobuf:"bytes,1,rep,name=versions"` ServerAddressByClientCIDRs []ServerAddressByClientCIDR `json:"serverAddressByClientCIDRs" protobuf:"bytes,2,rep,name=serverAddressByClientCIDRs"` }

Resource资源在kubernetes中的重要性是不言而喻的，常见的pod、service、deployment这些都是资源，下面是关于资源的一些小结：

在kubernetes环境被实例化的资源即资源对象(ResourceObject)；

资源被分为持久性（Persistent Entity）和非持久性（Ephemeral Entity），持久性如deployment，创建后会在etcd保存，非持久性如pod；

type APIResource struct { Name string `json:"name" protobuf:"bytes,1,opt,name=name"` SingularName string `json:"singularName" protobuf:"bytes,6,opt,name=singularName"` Namespaced bool `json:"namespaced" protobuf:"varint,2,opt,name=namespaced"` Group string `json:"group,omitempty" protobuf:"bytes,8,opt,name=group"` Version string `json:"version,omitempty" protobuf:"bytes,9,opt,name=version"` Kind string `json:"kind" protobuf:"bytes,3,opt,name=kind"` Verbs Verbs `json:"verbs" protobuf:"bytes,4,opt,name=verbs"` ShortNames []string `json:"shortNames,omitempty" protobuf:"bytes,5,rep,name=shortNames"` Categories []string `json:"categories,omitempty" protobuf:"bytes,7,rep,name=categories"` StorageVersionHash string `json:"storageVersionHash,omitempty" protobuf:"bytes,10,opt,name=storageVersionHash"` }

kubernetes为资源准备了8种操作：create、delete、deletecollection、get、list、patch、update、watch，每一种资源都支持其中的一部分，这在每个资源的API文档中可以看到；

资源支持以命名空间（namespace）进行隔离；

资源对象描述文件在日常操作中频繁用到，一共由五部分组成：apiVersion、kind、metadata、spec、status，下图是官方的deployment描述文件，用于创建3个nginx pod，对着红框和文字就了解每个部分的作用了：

上图并没有status，该部分是用来反应当前资源对象状态的，体现在资源的数据结构中，如下所示：

type Deployment struct { metav1.TypeMeta `json:",inline"` metav1.ObjectMeta `json:"metadata,omitempty" protobuf:"bytes,1,opt,name=metadata"` Spec DeploymentSpec `json:"spec,omitempty" protobuf:"bytes,2,opt,name=spec"` Status DeploymentStatus `json:"status,omitempty" protobuf:"bytes,3,opt,name=status"` }

APIResource是个常用的数据结构了，可以用来描述资源，例如resource_quota_controller_test.go中有对其的使用：

func TestDiscoverySync(t *testing.T) { serverResources := []*metav1.APIResourceList{ { GroupVersion: "v1", APIResources: []metav1.APIResource{ {Name: "pods", Namespaced: true, Kind: "Pod", Verbs: metav1.Verbs{"create", "delete", "list", "watch"}}, }, }, } unsyncableServerResources := []*metav1.APIResourceList{ { GroupVersion: "v1", APIResources: []metav1.APIResource{ {Name: "pods", Namespaced: true, Kind: "Pod", Verbs: metav1.Verbs{"create", "delete", "list", "watch"}}, {Name: "secrets", Namespaced: true, Kind: "Secret", Verbs: metav1.Verbs{"create", "delete", "list", "watch"}}, }, }, }

查看所有资源kubectl api-resources -o wide，可见当前环境的所有资源，及其相关属性：

[root@k8s]# kubectl api-resources -o wide NAME SHORTNAMES APIVERSION NAMESPACED KIND VERBS bindings v1 true Binding [create] componentstatuses cs v1 false ComponentStatus [get list] configmaps cm v1 true ConfigMap [create delete deletecollection get list patch update watch] endpoints ep v1 true Endpoints [create delete deletecollection get list patch update watch] events ev v1 true Event [create delete deletecollection get list patch update watch] limitranges limits v1 true LimitRange [create delete deletecollection get list patch update watch] namespaces ns v1 false Namespace [create delete get list patch update watch] ...

只看apps这个group下面的资源kubectl api-resources --api-group apps -o wide：

[root@k8s]# kubectl api-resources --api-group apps -o wide NAME SHORTNAMES APIVERSION NAMESPACED KIND VERBS controllerrevisions apps/v1 true ControllerRevision [create delete deletecollection get list patch update watch] daemonsets ds apps/v1 true DaemonSet [create delete deletecollection get list patch update watch] deployments deploy apps/v1 true Deployment [create delete deletecollection get list patch update watch] replicasets rs apps/v1 true ReplicaSet [create delete deletecollection get list patch update watch] statefulsets sts apps/v1 true StatefulSet [create delete deletecollection get list patch update watch]

查看指定资源的详情kubectl explain configmap：

[root@k8s]# kubectl explain configmap KIND: ConfigMap VERSION: v1 DESCRIPTION: ConfigMap holds configuration data for pods to consume. FIELDS: apiVersion APIVersion defines the versioned schema of this representation of an object. Servers should convert recognized schemas to the latest internal value, and may reject unrecognized values. More info: https://git.k8s.io/community/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md##resources binaryData ...

查看所有Group和Version的命令kubectl api-versions

[root@k8s]# kubectl api-versions admissionregistration.k8s.io/v1 admissionregistration.k8s.io/v1beta1 apiextensions.k8s.io/v1 apiextensions.k8s.io/v1beta1 apiregistration.k8s.io/v1 apiregistration.k8s.io/v1beta1 apps/v1 authentication.k8s.io/v1 authentication.k8s.io/v1beta1 authorization.k8s.io/v1 authorization.k8s.io/v1beta1 autoscaling/v1 autoscaling/v2beta1 autoscaling/v2beta2 batch/v1 batch/v1beta1 certificates.k8s.io/v1 certificates.k8s.io/v1beta1 coordination.k8s.io/v1 coordination.k8s.io/v1beta1 discovery.k8s.io/v1beta1 events.k8s.io/v1 events.k8s.io/v1beta1 extensions/v1beta1 flowcontrol.apiserver.k8s.io/v1beta1 networking.k8s.io/v1 networking.k8s.io/v1beta1 node.k8s.io/v1 node.k8s.io/v1beta1 policy/v1beta1 rbac.authorization.k8s.io/v1 rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 scheduling.k8s.io/v1 scheduling.k8s.io/v1beta1 storage.k8s.io/v1 storage.k8s.io/v1beta1 v1 webapp.com.bolingcavalry/v1

API Kubernetes

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。