Kubernetes operator 模式开发实践

时间:2020-03-22  来源:未知   作者:admin

原标题:Kubernetes operator 模式开发实践

近日吾们在开发相符吾们营业自身需求的微服务平台时,行使了 Kubernetes 的 Operator Pattern 来实现其中的运维编制,在本文,吾们将实现过程中积累的主要知识点和技术细节做了一个清理。

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读者在浏览完本文之后,会对 Operator Pattern 有一个基本的晓畅,并能将该模式行使到本身的营业中往。除此之外,吾们也会分享要实现这一运维编制必要具备的一些相关知识。

注:浏览本文内容必要对 Kubernetes 和 Go 说话有基本晓畅。

在注释什么是 Operator Pattern 之前,吾们得先晓畅在吾们行使一个 Kubernetes 客户端——这边以 kubectl 举例——向 Kubernetes 集群发出指令,直到这项指令被 Kubernetes 集群实走终结,这段时间之内到底都发生了什么。

这边以吾们输入_ kubectl create -f ns-my-workspace.yaml_ 这条命令举例,这条命令的整条实走链路大致如下图所示:

### ns-my-workspace.yaml

apiVersion: v1

kind: Namespace

metadata:

name: my-workspace

如上图所示,一切在 Kubernetes 集群中的组件交互都是议决 RESTful API 的样式完成的,包括第一步的限制器监听操作,以及第二步中 kubectl 发送的指令。虽说吾们实走的是 _kubectl create -f ns-my-workspace.yaml _指令,但其实 kubectl 会向「API服务器」发送一个 POST 乞求:

curl --request POST \

--url http://${k8s.host}:${k8s.port}/api/v1/namespaces \

--header 'content-type: application/json' \

--data '{

"apiVersion":"v1",

"kind":"Namespace",

"metadata":{

"name":"my-workspace"

}

}'

如上面的 cURL 指令,Kubernetes API 服务器批准的其实是 JSON 数据类型,而并非是 YAML。

然后一切这些创建的 resources 都会持久化到 etcd 组件中,「API服务器」也是 Kubernetes 集群中与「etcd」交互的唯逐一个组件。

之后被创建的 my-workspace resource 就会被发送给监听了 namespaces resource 变更的 「Namespace限制器」中,末了就由「Namespace限制器」实走创建 my-workspace 命名空间的详细操作。那么同理,当创建 ReplicaSet resource 时就会由「ReplicaSet限制器」做详细实走,当创建 Pod 时,则会由「Pod限制器」详细实走,其他类型的 resource 与之相通,这些限制器共同构成了上图中的「Kubernetes API 限制器荟萃」。

说到这边,吾们不难发现,实现 Kubernetes 中某一栽周围类型——如上面挑到的 Namespace、ReplicaSet、Pod,也即 Kubernetes 中的 Kind——的操作逻辑,必要具备两个因素:

而当 Kubernetes 开发者必要扩展 Kubernetes 能力时,也能够按照这栽模式,即挑供一份对想要扩展的能力的抽象,和实现了这个抽象详细逻辑的限制器。前者称作 CRD(Custom Resource Definition),后者称作 Controller。

Operator pattern 就是议决这栽手段实现 Kubernetes 扩展性的一栽模式,Operator 模式认为能够将一个周围题目的解决方案想像成是一个「操作者」,这个操作者在用户和集群之间,议决一份份「订单」,往操作集群的API,来达到完成这个周围各栽需求的主意。这边的订单就是 CR(Custom Resource,即 CRD 的一个实例),而操作者就是限制器,是详细逻辑的实现者。之于是强调是 operator,而不是计算机周围里传统的 server 角色,则是由于 operator 内心上不创造和挑供新的服务,他只是已有 Kubernetes API service 的组相符。

而本文实践的「运维编制」,就是一个为晓畅决运维周围题目,而实现出来的 operator。

在本节吾们会议决行使 kubebuilder 工具,构建一个 Kubernetes Operator,在本节之后,吾们会在本身的 Kubernetes 集群中获得一个 CRD 和其对答的 Kubernetes API 限制器,用于浅易的安放一个微服务。即当吾们 create 如下 YAML 时:

apiVersion: devops.my.domain/v1

kind: DemoMicroService

metadata:

name: demomicroservice-sample

spec:

image: stefanprodan/podinfo:0.0.1

可得到一个 Kubernetes 安放实例:

本节一切示例代码均挑供在:https://github.com/l4wei/kubebuilder-example

2.1 Kubebuilder 实现

Kubebuilder(https://github.com/kubernetes-sigs/kubebuilder)是一个用 Go 说话构建 Kubernetes APIs 限制器和 CRD 的脚手架工具,议决行使 kubebuilder,用户能够按照一套浅易的编程框架,行使 Go 说话方便的实现一个 operator。

2.1.1 装配

在装配 kubebuilder 之前,必要先装配 Go 说话和 kustomize,并确保能够平常行使。

kustomize 是一个可定制化生成 Kubernetes YAML Configuration 文件的工具,你能够议决按照一套 kustomize 的配置,批量的生成你必要的 Kubernetes YAML 配置。kubebuilder 行使了 kustomize 往生成限制器所需的一些 YAML 配置。mac 用户可行使 brew 方便地装配 kustomize。

然后行使行使下面的脚本装配 kubebuilder:

os=$(go env GOOS)

arch=$(go env GOARCH)

# download kubebuilder and extract it to tmp

curl -L https://go.kubebuilder.io/dl/2.2.0/${os}/${arch} | tar -xz -C /tmp/

# move to a long-term location and put it on your path

# (you'll need to set the KUBEBUILDER_ASSETS env var if you put it somewhere else)

sudo mv /tmp/kubebuilder_2.2.0_${os}_${arch} /usr/local/kubebuilder

export PATH=$PATH:/usr/local/kubebuilder/bin

行使 kubebuilder -h 若能望到协助文档,则外示 kubebuilder 装配成功。

2.1.2 创建工程

行使下面的脚本创建一个 kubebuilder 工程:

mkdir example

cd example

go mod init my.domain/example

kubebuilder init --domain my.domain

上述命令的 my.domain 清淡是你所在机构的域名,_example_ 清淡是你这个 Go 说话项主意项现在名。按照如许的设定,倘若这个 Go 项现在行为一个模块要被其他 Go 项现在倚赖,那么清淡命名为 my.domain/example_。

倘若你的 example 现在录竖立在 ${GOPATH} 现在录之下,那么就不必要 _go mod init my.domain/example 这条命令,Go 说话也能找到该 example 现在录下的 go pkg。

然后确保以下两条命令在你的开发机器上被实走过:

export GO111MODULE=on

sudo chmod -R 777 ${GOPATH}/go/pkg

以上两条命令的实走能够解决在开发时能够展现的cannot find package ... (from $GOROOT)这栽题目。

在创建完善程之后,你的 example 现在录组织会大致如下:

├── Dockerfile

├── Makefile

├── PROJECT

├── bin

│ └── manager

├── config

│ ├── certmanager

│ │ ├── certificate.yaml

│ │ ├── kustomization.yaml

│ │ └── kustomizeconfig.yaml

│ ├── default

│ │ ├── kustomization.yaml

│ │ ├── manager_auth_proxy_patch.yaml

│ │ ├── manager_webhook_patch.yaml

│ │ └── webhookcainjection_patch.yaml

│ ├── manager

│ │ ├── kustomization.yaml

│ │ └── manager.yaml

│ ├── prometheus

│ │ ├── kustomization.yaml

│ │ └── monitor.yaml

│ ├── rbac

│ │ ├── auth_proxy_role.yaml

│ │ ├── auth_proxy_role_binding.yaml

│ │ ├── auth_proxy_service.yaml

│ │ ├── kustomization.yaml

│ │ ├── leader_election_role.yaml

│ │ ├── leader_election_role_binding.yaml

│ │ └── role_binding.yaml

│ └── webhook

│ ├── kustomization.yaml

│ ├── kustomizeconfig.yaml

│ └── service.yaml

├── go.mod

├── go.sum

├── hack

│ └── boilerplate.go.txt

└── main.go

上面现在录中的 bin 现在录下的 manager 即工程编译出的二进制可实走文件,也就是这个限制器的可实走文件。

config 现在录下都是 kustomize 的配置,例如 config/manager 现在录下面的文件即生成限制器安放 YAML 配置文件的 kustomize 配置,倘若你实走下面的指令:

kustomize build config/manager

就能望到 kustomize 生成的 YAML 配置:

apiVersion: v1

kind: Namespace

metadata:

labels:

control-plane: controller-manager

name: system

---

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

labels:

control-plane: controller-manager

name: controller-manager

namespace: system

spec:

replicas: 1

selector:

matchLabels:

control-plane: controller-manager

template:

metadata:

labels:

control-plane: controller-manager

spec:

containers:

- args:

- --enable-leader-election

command:

- /manager

image: controller:latest

name: manager

resources:

limits:

cpu: 100m

memory: 30Mi

requests:

cpu: 100m

memory: 20Mi

terminationGracePeriodSeconds: 10

上面就是将 bin/manager 安放到 Kubernetes 集群的 YAML configurations。

2.1.3 创建API

上面创建的工程仅仅只是一个空壳,还异国挑供任何的 Kubernetes API,也不克处理任何的 CR。行使下面的脚本创建一个 Kubernetes API:

kubebuilder create api --group devops --version v1 --kind DemoMicroService

上述命令的 group 将与之前创建工程时输入的 domain 共同构成你创建的 Kubernetes API YAML resource 里 apiVersion 字段的前半片面,上面的 version 即后半片面,于是你自定义的 resource YAML 里的 apiVersion 就答该写作:devops.my.domain/v1。上面的 kind 就是你自定义 resource 里的 kind 字段。议决该条指令创建的 resource 望首来正如 kubebuilder 创建的 config/samples/devops_v1_demomicroservice.yaml 文件相通:

apiVersion: devops.my.domain/v1

kind: DemoMicroService

metadata:

name: demomicroservice-sample

spec:

# Add fields here foo: bar

输入该命令会挑示你是否创建 Resource(即 CRD),是否创建 Controller(即限制器),通盘输入「y」批准即可。

在实走完该命令之后,你的工程组织将变成如许:

├── Dockerfile

├── Makefile

├── PROJECT

├── api

│ └── v1

│ ├── demomicroservice_types.go

│ ├── groupversion_info.go

│ └── zz_generated.deepcopy.go

├── bin

│ └── manager

├── config

│ ├── certmanager

│ │ ├── certificate.yaml

│ │ ├── kustomization.yaml

│ │ └── kustomizeconfig.yaml

│ ├── crd

│ │ ├── kustomization.yaml

│ │ ├── kustomizeconfig.yaml

│ │ └── patches

│ │ ├── cainjection_in_demomicroservices.yaml

│ │ └── webhook_in_demomicroservices.yaml

│ ├── default

│ │ ├── kustomization.yaml

│ │ ├── manager_auth_proxy_patch.yaml

│ │ ├── manager_webhook_patch.yaml

│ │ └── webhookcainjection_patch.yaml

│ ├── manager

│ │ ├── kustomization.yaml

│ │ └── manager.yaml

│ ├── prometheus

│ │ ├── kustomization.yaml

│ │ └── monitor.yaml

│ ├── rbac

│ │ ├── auth_proxy_role.yaml

│ │ ├── auth_proxy_role_binding.yaml

│ │ ├── auth_proxy_service.yaml

│ │ ├── demomicroservice_editor_role.yaml

│ │ ├── demomicroservice_viewer_role.yaml

│ │ ├── kustomization.yaml

│ │ ├── leader_election_role.yaml

│ │ ├── leader_election_role_binding.yaml

│ │ └── role_binding.yaml

│ ├── samples

│ │ └── devops_v1_demomicroservice.yaml

│ └── webhook

│ ├── kustomization.yaml

│ ├── kustomizeconfig.yaml

│ └── service.yaml

├── controllers

│ ├── demomicroservice_controller.go

│ └── suite_test.go

├── go.mod

├── go.sum

├── hack

│ └── boilerplate.go.txt

└── main.go

比首创建 API 之前,增补了:

输入以下命令:

make manifests

即可在 config/crd/bases/devops.my.domain_demomicroservices.yaml 文件里望到你创建该 Kubernetes API 时创建的 CRD:

---

apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1beta1

kind: CustomResourceDefinition

metadata:

annotations:

controller-gen.kubebuilder.io/version: v0.2.4

creationTimestamp: null

name: demomicroservices.devops.my.domain

spec:

group: devops.my.domain

names:

kind: DemoMicroService

listKind: DemoMicroServiceList

plural: demomicroservices

singular: demomicroservice

scope: Namespaced

validation:

openAPIV3Schema:

description: DemoMicroService is the Schema for the demomicroservices API

properties:

apiVersion:

description: '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'

type: string

kind:

description: 'Kind is a string value representing the REST resource this

object represents. Servers may infer this from the endpoint the client

submits requests to. Cannot be updated. In CamelCase. More info: https://git.k8s.io/community/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md#types-kinds'

type: string

metadata:

type: object

spec:

description: DemoMicroServiceSpec defines the desired state of DemoMicroService

properties:

foo:

description: Foo is an example field of DemoMicroService. Edit DemoMicroService_types.go

to remove/update

type: string

type: object

status:

description: DemoMicroServiceStatus defines the observed state of DemoMicroService

type: object

type: object

version: v1

versions:

- name: v1

served: true

storage: true

status:

acceptedNames:

kind: ""

plural: ""

conditions: []

storedVersions: []

2.1.4 API属性定义

Kubernetes API 创建益了,现在吾们必要定义该 API 的属性,这些属性才真实描述了创建出的 CRD 的抽象特征。

在吾们这个 DemoMicroService Kind 例子中,吾们只浅易的抽象出一个微服务的安放 CRD,于是吾们这个 CRD 只有一个属性,即该服务的容器镜像地址。

为此,吾们只必要修改 api/v1/demomicroservice_types.go 文件:

上面的 git diff 表现吾们将正本示例的 Foo 属性改成了吾们必要的 Image 属性。对 API 属性的定义和对 CRD 的定义基本上只必要修改该文件即可。

再次实走:

make manifests

即可望到生成的 CRD resource 发生了变更,这边不再赘述。

现在吾们也修改一下 config/samples/devops_v1_demomicroservice.yaml 文件,后面必要行使该文件测试吾们实现的限制器:

apiVersion: devops.my.domain/v1

kind: DemoMicroService

metadata:

name: demomicroservice-sample

spec:

image: stefanprodan/podinfo:0.0.1

2.1.5 限制器逻辑实现

CRD 定义益了,现在最先实现限制器。

吾们在这次示例中要实现的限制器逻辑特意浅易,基本能够描述成:

2.1.5.1 安放的实现

写代码之前,吾们必要先晓畅 kubebuilder 程序的开发手段。

由于吾们要实现的是 DemoMicroService 的限制器,于是吾们必要先将仔细力荟萃在 _controllers/demomicroservice_controller.go_ 文件,倘若不是复杂的功能,清淡吾们只需改该文件即可。而在文件中,吾们最必要关心的就是 Reconcile 手段:

func (r *DemoMicroServiceReconciler) Reconcile(req ctrl.Request) (ctrl.Result, error) {

_ = context.Background()

_ = r.Log.WithValues("demomicroservice", req.NamespacedName)

// your logic here

return ctrl.Result{}, nil

}

浅易来说,每当 kubernetes 集群监控到 DemoMicroService CR 的转折时,都会调用到这个 Reconcile 手段,并将变更的 DemoMicroService resource name 及其所在的 namespace 行为 Reconcile 手段的参数,用于定位到变更的 resource。即上面的 req 参数,该参数的组织为:

type Request struct {

// NamespacedName is the name and namespace of the object to reconcile.

types.NamespacedName

}

type NamespacedName struct {

Namespace string

Name string

}

熟识前端开发的良朋能够会联想到 React 的开发手段,两者实在很像,都是监听对象的转折,再按照监听对象的转折来实走一些逻辑。不过 kubebuilder 做的更添极端,他异国抽象出生命周期的概念,只挑供一个 Reconcile 手段,开发者必要本身在这个手段中判定出 CRD 的生命周期,并在迥异的生命周期中实走迥异的逻辑。

以下的代码实现了安放的功能:

func (r *DemoMicroServiceReconciler) Reconcile(req ctrl.Request) (ctrl.Result, error) {

ctx := context.Background()

log := r.Log.WithValues("demomicroservice", req.NamespacedName)

dms := &devopsv1.DemoMicroService{}

if err := r.Get(ctx, req.NamespacedName, dms); err != nil {

if err := client.IgnoreNotFound(err); err == nil {

log.Info("此时异国找到对答的 DemoMicroService resource, 即此处进入了 resource 被删除成功后的生命周期")

return ctrl.Result{}, nil

} else {

log.Error(err, "不是未找到的舛讹,那么就是料想之外的舛讹,于是这边直接返回舛讹")

return ctrl.Result{}, err

}

}

log.Info("走到这边意味着 DemoMicroService resource 被找到,即该 resource 被成功创建,进入到了可按照该 resource 来实走逻辑的主流程")

podLabels := map[string]string{

"app": req.Name,

}

deployment := appv1.Deployment{

TypeMeta: metav1.TypeMeta{

Kind: "Deployment",

APIVersion: "apps/v1",

},

ObjectMeta: metav1.ObjectMeta{

Name: req.Name,

Namespace: req.Namespace,

},

Spec: appv1.DeploymentSpec{

Selector: &metav1.LabelSelector{

MatchLabels: podLabels,

},

Template: corev1.PodTemplateSpec{

ObjectMeta: metav1.ObjectMeta{

Labels: podLabels,

},

Spec: corev1.PodSpec{

Containers: []corev1.Container{

{

Name: req.Name,

Image: dms.Spec.Image,

ImagePullPolicy: "Always",

Ports: []corev1.ContainerPort{

{

ContainerPort: 9898,

},

},

},

},

},

},

},

}

if err := r.Create(ctx,电气机械 &deployment); err != nil {

log.Error(err, "创建 Deployment resource 出错")

return ctrl.Result{}, err

}

return ctrl.Result{}, nil

}

上述代码表现了生命周期中的两个阶段:即第8走中代外 DemoMicroService resource 被成功删除之后的阶段,此时吾们什么都异国做。以及在第16走,进入到创建/更新完 DemoMicroService resource 之后的阶段,此时吾们构建了一个 Deployment resource,并将其创建到了 Kubernetes 集群中。

这段代码有个题目,即无法实现 DemoMicroService resource 的更新,倘若联相符个 DemoMicroService resource 的 spec.image 被转折了,那么在上述代码中会再次 create 相通的 Deployment resource,这会导致一个 "already exists" 的报错。这边为了方便表明开发逻辑,异国处理这个题目,请读者仔细。

2.1.5.1 下线的实现

其实在上一节吾们表明安放逻辑的时候,就能实现下线的逻辑:吾们只需在「删除成功后」的生命周期阶段将创建的 Deployment 删失踪即可。但是如许做有一个题目,吾们是在 DemoMicroService resource 删除成功之后再删的 Deployment,倘若删除 Deployment 的逻辑出错了,异国将 Deployment 删除成功,那么就会展现 Deployment 还在,DemoMicroService 却不再的情况,倘若吾们必要用 DemoMicroService 管理 Deployment,那么这就不是吾们想要的效果。

于是吾们最益在 DemoMicroService 真实湮灭之前(即「删除 DemoMicroService」到「DemoMicroService 十足湮灭」这段时间)往删除 Deployment,那么要怎么做呢?请望下面的代码示例:

const (

demoMicroServiceFinalizer string = "demomicroservice.finalizers.devops.my.domain"

func (r *DemoMicroServiceReconciler) Reconcile(req ctrl.Request) (ctrl.Result, error) {

ctx := context.Background()

log := r.Log.WithValues("demomicroservice", req.NamespacedName)

dms := &devopsv1.DemoMicroService{}

if err := r.Get(ctx, req.NamespacedName, dms); err != nil {

if err := client.IgnoreNotFound(err); err == nil {

log.Info("此时异国找到对答的 DemoMicroService resource, 即此处进入了 resource 被删除成功后的生命周期")

return ctrl.Result{}, nil

} else {

log.Error(err, "不是未找到的舛讹,那么就是料想之外的舛讹,于是这边直接返回舛讹")

return ctrl.Result{}, err

}

}

if dms.ObjectMeta.DeletionTimestamp.IsZero() {

log.Info("进入到 apply 这个 DemoMicroService CR 的逻辑")

log.Info("此时必须确保 resource 的 finalizers 里有限制器指定的 finalizer")

if !util.ContainsString(dms.ObjectMeta.Finalizers, demoMicroServiceFinalizer) {

dms.ObjectMeta.Finalizers = append(dms.ObjectMeta.Finalizers, demoMicroServiceFinalizer)

if err := r.Update(ctx, dms); err != nil {

return ctrl.Result{}, err

}

}

if _, err := r.applyDeployment(ctx, req, dms); err != nil {

return ctrl.Result{}, nil

}

} else {

log.Info("进入到删除这个 DemoMicroService CR 的逻辑")

if util.ContainsString(dms.ObjectMeta.Finalizers, demoMicroServiceFinalizer) {

log.Info("倘若 finalizers 被清空,则该 DemoMicroService CR 就已经不存在了,于是必须在次之前删除 Deployment")

if err := r.cleanDeployment(ctx, req); err != nil {

return ctrl.Result{}, nil

}

}

log.Info("清空 finalizers,在此之后该 DemoMicroService CR 才会真实湮灭")

dms.ObjectMeta.Finalizers = util.RemoveString(dms.ObjectMeta.Finalizers, demoMicroServiceFinalizer)

if err := r.Update(ctx, dms); err != nil {

return ctrl.Result{}, err

}

}

return ctrl.Result{}, nil

}

为了方便展现主逻辑,吾将创建 Deployment 和删除 Deployment 的代码封装到 applyDeployment 和 cleanDeployment 两个手段中了。

如上面代码所示,想要判定「删除 DemoMicroService」到「DemoMicroService 十足湮灭」这段生命周期的阶段,关键点在于判定 DemoMicroService.ObjectMeta.DeletionTimestam 和 DemoMicroService.ObjectMeta.Finalizers 这两个元新闻。前者外示「删除 DemoMicroService」这一走为的详细发生时间,倘若不为0则外示「删除 DemoMicroService」指令已经下达;而后者外示在真实删除 DemoMicroService 之前,即「DemoMicroService 十足湮灭」之前,还有哪些逻辑异国被实走,倘若 Finalizers 不为空,那么该 DemoMicroService 则不会真实湮灭。

任何 resource 的 ObjectMeta.Finalizers 都是一个字符串的列外,每一个字符串都外示一段 pre-delete 逻辑尚未被实走。如上面的「demomicroservice.finalizers.devops.my.domain」所示,外示着 DemoMicroService 限制器对 DemoMicroService resource 的 pre-delete 逻辑,该 Finalizer 会在 DemoMicroService 被创建之后,快捷被 DemoMicroService 限制器给栽上,并在下达「删除 DemoMicroService」指令后,且 pre-delete 逻辑(在这边即删除 Deployment)被正实在走完后,再由 DemoMicroService 限制器将该 Finalizer 抹除。至此 DemoMicroService 上的 Finalizers 为空,此时 Kubernetes 才会让该 DemoMicroService 十足湮灭。Kubernetes 正是议决这栽机制创造出了 resource 的「对该 resource 下达删除指令」到「该 resource 十足湮灭」这段生命周期的阶段。

倘若由于各栽因为导致 Finalizers 不能够为空,那么会发生什么?答案是会导致这个 resource 永久无法被删失踪,倘若你行使 kubectl delete 往删,那么这个指令将永久不会返回。这也是行使 Finalizers 机制时会频繁碰到的题目,倘若你发现有一个 resource 首终无法被删失踪,那么请检查一下你是否栽上了某个不会被删失踪的 Finalizer。

2.1.6 调试与发布

2.1.5.1 调试

在吾们最先运走&调试吾们编写的限制器之前,吾们最益为吾们的 DemoMicroService CRD 竖立一个缩写名称,这是为了吾们后面的操作不必输入"demomicroservice"这么长的名称。

如上图在 _api/v1/demomicroservice_types.go_ 文件里添上一走注解,吾们将"demomicroservice"的缩写竖立成"dms"。

顺带一挑,kubebuilder 中,一切带" kubebuilder"的注解都是有用的,不要容易删失踪,他们是对该 kubebuilder 工程的一些配置。

改完之后再实走"make manifests"指令,会发现 kubebuiler 生成的 CRD 文件被修改,增补了缩写的配置:

再竖立缩写之后,吾们实走以下命令,将 CRD 装配到你开发机器现在连接的 Kubernetes 集群:

make install

之后就能望到你的集群里被装配了本身定义的 CRD:

现在吾们能够启动吾们的限制器程序了,由于笔者行使的是 GoLand IDE,于是吾直接点击启动了 main.go 里的 main 函数:

读者可按照本身的开发工具,选择行使本身的启脱手段,总之就是运走该 Go 程序即可。也能够直接行使下面的命令启动:

make run

在本地启动限制器之后,你的开发机器就是该 DemoMicroService 的限制器了,你连接的 Kubernetes 集群会将相关 DemoMicroService resource 的变更发送到你的开发机器上实走,于是打断点也会断住。

接下来吾们验收一下吾们之前写的代码是否平常做事,实走命令:

kubectl apply -f ./config/samples/devops_v1_demomicroservice.yaml

吾们会望到 Kubernetes 集群中展现了该 resource:

以上的"dms"即吾们刚才竖立的"demomicroservice"的缩写。

以及陪同着 DemoMicroService 创建的 Deployment 及其创建的 Pod:

当吾们实走删除 dms 的命令时,这些 deployment 和 pod 也会被删失踪。

2.1.5.1 发布

行使如下命令将限制器发布到你开发机器现在连接的 Kubernetes 集群:

make deploy

之后 kubebuilder 会在集群中创建一个特意用于放该限制器的 namespace,在吾们这个例子里,该 namespace 为 example-system,之后能够议决如下命令望到本身的限制器已经被发布到你现在连接的集群:

kubectl get po -n example-system

倘若该 pod 发布战败,那么众半是国内连接不上 gcr.io 的镜像仓库导致的,在工程内搜索"gcr.io"的镜像仓库,将其替换成你方便访问的镜像仓库即可。

2.2 总结

吾们在本节大致晓畅了 kubebuilder 脚手架的行使手段,和 kubebuilder 程序的开发手段。并实践了一个实现了微服务的安放和下线的限制器。

也许读者会问,为什么不直接创建一个 Deployment,而要用这么麻烦的手段来实现。那是由于自定义的 CRD 能更益的抽象开发者的营业场景,比如在吾们的这个例子中,吾们的微服务只关心镜像地址,其他的 Deployment 属性通盘能够默认,那么吾们的 DemoMicroService 望上往就比 Deployment 隐微许众。

除此之外,如许做还有如下益处:

由于吾们的示例过于浅易,于是这些上风听首来能够比较苍白,在下一节吾们到更复杂的运维场景里之后,吾们能对以上描述的这些上风有更深的体会。

倘若你只对 operator pattern 及其实践感有趣,并不关心运维编制如何实现,那么能够不读本节。

下图展现了在吾们开发的微服务平台中,微服务运维限制器所做的事情,读者能够望到实现的如许一个 operator 在整个微服务平台中的位置:

上图中的 dmsp 外示吾们的微服务平台,而 dmsp-ops-operator 即该运维编制的限制器。能够望到由于 dmsp-ops-operator 的存在,用户操作管控台要下达的指令就很浅易,实际的运维操作都由 dmsp-ops-operator 实走即可。并且 dmsp-ops-operator 也行为 Kubernetes 集群里的能力沉淀到了技术栈的最基层,与表层的营业逻辑十足清亮的别离了开来。

3.1 微服务的完善抽象

在第2节,吾们实现了一个 demo 微服务,原形上谁人 demo 微服务只关心镜像地址,这隐微是不足的,于是吾们实现了 MicroServiceDeploy CRD 及其限制器,能抽象和实现更众的运维功能,一个 MicroServiceDeploy CR 望首来如下所示:

apiVersion: custom.ops/v1

kind: MicroServiceDeploy

metadata:

name: ms-sample-v1s0

spec:

msName: "ms-sample" # 微服务名称

fullName: "ms-sample-v1s0" # 微服务实例名称

version: "1.0" # 微服务实例版本

path: "v1" # 微服务实例的大版本,该字符串将出现在微服务实例的域名中

image: "just a image url" # 微服务实例的镜像地址

replicas: 3 # 微服务实例的 replica 数目

autoscaling: true # 该微服务是否开启自动扩缩容功能

needAuth: true # 访问该微服务实例时,是否必要租户 base 认证

config: "password=88888888" # 该微服务实例的运走时配置项

creationTimestamp: "1535546718115" # 该微服务实例的创建时间戳

resourceRequirements: # 该微服务实例请求的机器资源

limits: # 该微服务实例会行使到的最大资源配置

cpu: "2"

memory: 4Gi

requests: # 该微服务实例起码要用到的资源配置

cpu: "2"

memory: 4Gi

idle: false # 是否进入空载状态

而以上一个 resource 实际上创建了许众其他的 Kubernetes resource,这些 Kubernetes resource 才真实构成了该微服务实际的能力。创建这些 Kubernetes resource 的手段基本上就是第2节讲解的手段。

下面吾将分开介绍这些 Kubernetes resource,并别离表明这些 Kubernetes resource 的意义和作用。

3.2 Service&ServiceAccount&Deployment

最先是对于一个微服务而言必备的 Service, ServiceAccount 和 Deployment。这三栽 resource 行家答该已经很熟识了,这边就不过众表明,直接贴出由 MicroServiceDeploy 限制器创建出的 YAML 配置。

3.2.1 Service&ServiceAccount

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

labels:

app: ms-sample

my-domain-ops-controller-make: "true"

name: ms-sample

spec:

ports:

- name: http

port: 9898

protocol: TCP

targetPort: 9898

selector:

app: ms-sample

status:

loadBalancer: {}

---

apiVersion: v1

kind: ServiceAccount

metadata:

labels:

my-domain-ops-controller-make: "true"

name: ms-sample

上面的 my-domain-ops-controller-make 是自定义限制器本身打上的 label,用于区分该 resource 是吾们的自定义限制器创建的。

3.2.2 Deployment

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

annotations:

app.ops.my.domain/last-rollout-at: "1234"

labels:

app: ms-sample

my-domain-ops-controller-make: "true"

name: ms-sample-v1s0

spec:

replicas: 1

selector:

matchLabels:

app: ms-sample

type: RollingUpdate

template:

metadata:

annotations:

app.ops.my.domain/create-at: "1234"

prometheus.io/scrape: "true"

labels:

app: ms-sample

spec:

containers:

- env:

- name: POD_NAME

valueFrom:

fieldRef:

apiVersion: v1

fieldPath: metadata.name

- name: SERVICE_NAME

valueFrom:

fieldRef:

apiVersion: v1

fieldPath: metadata.labels['app']

image: "just a image url"

imagePullPolicy: Always

name: ms-sample

ports:

- containerPort: 9898

protocol: TCP

resources:

limits:

cpu: 100m

memory: 400Mi

requests:

cpu: 100m

memory: 400Mi

volumeMounts:

- mountPath: /home/admin/logs

name: log

- mountPath: /home/admin/conf

name: config

initContainers:

- command:

- sh

- -c

- chmod -R 777 /home/admin/logs

  3月17日,江苏泗洪湿地马拉松发布公告称,原定于4月5日举办的赛事将延期至5月2日举办,比赛时间仅延后1个月,这也意味着从5月起全国马拉松赛事或将逐步恢复举办。

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