K8S Informer机制原理解读 | Reflector

Reflector

Informer可以对Kubernetes API Server的资源执行监控（Watch）操作，资源类型可以是Kubernetes内置资源，也可以是CRD自定义资源，其中最核心的功能是Reflector。Reflector用于监控指定资源的Kubernetes资源，当监控的资源发生变化时，触发相应的变更事件，例如Added（资源添加）事件、Updated（资源更新）事件、Deleted（资源删除）事件，并将其资源对象存放到本地缓存DeltaFIFO中。

通过NewReflector实例化Reflector对象，实例化过程中须传入ListerWatcher数据接口对象，它拥有List和Watch方法，用于获取及监控资源列表。只要实现了List和Watch方法的对象都可以称为ListerWatcher。Reflector对象通过Run函数启动监控并处理监控事件。而在Reflector源码实现中，其中最主要的是ListAndWatch函数，它负责获取资源列表（List）和监控（Watch）指定的Kubernetes API Server资源。

ListAndWatch函数实现可分为两部分：第1部分获取资源列表数据，第2部分监控资源对象。

1. 获取资源列表数据

ListAndWatch List在程序第一次运行时获取该资源下所有的对象数据并将其存储至DeltaFIFO中。以Informers Example代码示例为例，在其中，我们获取的是所有Pod的资源数据。ListAndWatch List流程图如图所示。

（1）r.listerWatcher.List用于获取资源下的所有对象的数据，例如，获取所有Pod的资源数据。获取资源数据是由options的ResourceVersion（资源版本号）参数控制的，如果ResourceVersion为0，则表示获取所有Pod的资源数据；如果ResourceVersion非0，则表示根据资源版本号继续获取，功能有些类似于文件传输过程中的“断点续传”，当传输过程中遇到网络故障导致中断，下次再连接时，会根据资源版本号继续传输未完成的部分。可以使本地缓存中的数据与Etcd集群中的数据保持一致。

（2）listMetaInterface.GetResourceVersion用于获取资源版本号，ResourceVersion （资源版本号）非常重要，Kubernetes中所有的资源都拥有该字段，它标识当前资源对象的版本号。每次修改当前资源对象时，Kubernetes API Server都会更改ResourceVersion，使得client-go执行Watch操作时可以根据ResourceVersion来确定当前资源对象是否发生变化。

（3）meta.ExtractList用于将资源数据转换成资源对象列表，将runtime.Object对象转换成[]runtime.Object对象。因为r.listerWatcher.List获取的是资源下的所有对象的数据，例如所有的Pod资源数据，所以它是一个资源列表。

（4） r.syncWith用于将资源对象列表中的资源对象和资源版本号存储至DeltaFIFO中，并会替换已存在的对象。

（5）r.setLastSyncResourceVersion用于设置最新的资源版本号。

ListAndWatch List代码示例如下：

vendor/k8s.io/client-go/tools/cache/reflector.go

r.listerWatcher.List函数实际调用了Pod Informer下的ListFunc函数，它通过ClientSet客户端与Kubernetes API Server交互并获取Pod资源列表数据，代码示例如下：

vendor/k8s.io/client-go/informers/core/v1/pod.go

2. 监控资源对象

Watch（监控）操作通过HTTP协议与Kubernetes API Server建立长连接，接收Kubernetes API Server发来的资源变更事件。Watch操作的实现机制使用HTTP协议的分块传输编码（Chunked Transfer Encoding）。当client-go调用Kubernetes API Server时，Kubernetes API Server在Response的HTTP Header中设置Transfer-Encoding的值为chunked，表示采用分块传输编码，客户端收到该信息后，便与服务端进行连接，并等待下一个数据块（即资源的事件信息）。

ListAndWatch Watch代码示例如下：

r.listerWatcher.Watch函数实际调用了Pod Informer下的WatchFunc函数，它通过ClientSet客户端与Kubernetes API Server建立长连接，监控指定资源的变更事件，代码示例如下：

r.watchHandler用于处理资源的变更事件。当触发Added（资源添加）事件、Updated （资源更新）事件、Deleted（资源删除）事件时，将对应的资源对象更新到本地缓存DeltaFIFO中并更新ResourceVersion资源版本号。r.watchHandler代码示例如下：

k8s.io/client-go/tools/cache/reflector.go

End…

以上就是针对k8s informer机制架构的讲解。
后续将会继续详细介绍DeltaFIFO、Indexer。关注我，带你学习更多的K8S知识。

任何不会的问题都可以关注「程序员溪昂」，后台私信求解或者下方留言哦