Kubernetes operator（一）client-go篇

云原生学习路线导航页（持续更新中）

• 本文是 Kubernetes operator学习 系列第一篇，主要对client-go进行学习，从源码阅读角度，学习client-go各个组件的实现原理、如何协同工作等
• 参考视频：Bilibili 2022年最新k8s编程operator篇，UP主：白丁云原生

1.kubernetes简单介绍

1.1.kubernetes的内置资源

• Pod：K8S最小的调度单元，可以将一组密切关联的容器组成一个逻辑单元，在这个单元里容器之间可以更好的共享资源。
• Deployment：主要用于无状态应用，用来部署多个副本的Pod，并且在Pod出现异常时帮助应用及时恢复正常。
• Statefulset：主要用于有状态应用，可以控制Pod的启动顺序，为Pod绑定不同的存储等。
• Job/CronJob：用于一次性和周期性的任务。
• Daemonset：通常用来部署后台常驻任务，会在每台Worker节点启动。
• Service：应用的访问入口，通过selector选择具有指定label的Pod，为其提供服务发现和负载均衡的功能，每个Service都可以通过CoreDNS获取到其对应的IP。
• Ingress：提供K8S集群外部访问应用。
• Configmap、Secret：描述应用的配置和密钥等数据。
• PV、PVC、HostPath、EmptyDir：描述应用的各类存储。
• …

1.2.kubernetes的扩展点

• 为了适应更多的业务场景，k8s提供了很多的扩展点，用于满足更复杂的需求
• K8s的扩展点如下：
  
• ① kubectl
  • 用户通过kubectl与ApiServer进行交互，kubectl提供了插件，可以扩展kubectl的行为，但是这些插件只能影响用户本地的环境
• ② API Server
  • 处理所有的请求，可以对用户请求进行 身份认证、基于其内容阻止请求、编辑请求内容、处理删除操作等等。
  • 这个扩展点应该说的是：用户可以 自定义 API Server
• ③ k8s提供的内置资源
  • 我们无法修改，只能通过 annotation、label 控制他们
• ④ CRD
  • 自定义资源，配合 自定义控制器Custom Controller，扩展k8s的特定业务场景
• ⑤ scheduler
  • 调度器，决定k8s把Pod放到哪个节点执行。k8s提供了多种方式扩展调度行为
• ⑥ Controller Manager
  • 实际上也是k8s的一个客户端，通过与API Server交互。k8s的每种资源都有对应的控制器，都属于ControllerManager
  • client-go本质上就是一个与apiserver交互的库，所以Controller Manager也是通过 client-go 库与 API Server交互的
• ⑦ Custom Controller
  • 自定义控制器，可以控制 内置资源，也可以控制自定义资源CRD
• ⑧ kubelet
  • 使用CNI：使得k8s可以使用不同技术，连接Pod网络
  • 使用CSI：使得k8s可以支持不同的存储类型
  • 使用CRI：使得k8s可以支持不同的容器运行时
• ⑨ client-go
  • 一个通用的Golang库，用于和 apiserver 交互
  • 不管是k8s的各个组件，还是我们自己为CRD开发Custom Controller，都需要使用 client-go 与 API Server 进行通信