kubernetes二次开发2024

1. 概述

本文以Kubernetes 1.9 进行分析。

Kubernetes 集群中，API Server 扮演着交互入口的位置。API Server 不仅负责和 etcd 交互（其他组件不会直接操作 etcd，只有 API Server 这么做），并切对外提供统一的API调用入口, 所有的交互都是以 API Server 为核心的。API Server 提供了一下的功能：

• 整个集群管理的 API 接口：所有对集群进行的查询和管理都要通过 API 来进行。集群内部的组件(如kubelet)也是通过Apiserver更新和同步数据。
• 集群内部各个模块之间通信的枢纽：所有模块之前并不会之间互相调用，而是通过和 API Server 打交道来完成自己那部分的工作。
• 集群安全控制：API Server 提供的验证和授权保证了整个集群的安全。
• 数据中心枢纽: API Server 负责和 Etcd 交互存放集群用到的运行数据。

2. 结构分析

如下图， 从结构上来分析 API Server。

• Resetful 是对外提供http(https)的接口，用来对外提供与集群统一的交互手段。
• Cacher 是针对查询到的数据的缓存中心。
• Watcher 模块 是负责从Etcd获取数据，其中可注册多个Watcher，即关注多个不同的数据。
• Translate 模块 是负责将从Etcd获取到的数据转化为本地统一数据的接口,当Watcher获取到数据后就将其发送给Translate模块，Translate根据数据类型使用注册的对应的翻译接口进行翻译。

3. 流程分析

如图所示，Apiserver可以左右氛围两部分，作部分是Apiserver使用观察者模式获取更新需要的数据，右半部分则是Apiserver接受外部调用并注册观察者Watcher,并从Watcher中最终获取到需要的数据。

• 外部调用会先通过Apiserver使用registerResourceHandlers注册的Api接口
• 该接口会调用ListResource解析收到的用户请求，调用watch接口向Apiserver注册观察者Watcher,并调用serverWatch等待返回的数据。
• Watcher会由Apiserver 启动的携程调用dispatchEvents从通道中获取并注册到watcher集合中
• Apiserver 启动时会携程调用startCaching，其主要协程启动了etcdWatch, translate,
  process三个协程, 并在主流程中调用watchHandler
• etchWatch根据注册的观察者watcher向etcd注册关注相关的数据，当获取到数据时则通过通道发送给translate。
• translate负责解析从etcd获取到的数据, 并通过通道发送给watchHandler。
• WatchHander 调用store.(add|delete|update)对本地缓存数据做更新。
• translate解析完成数据时，发现有被watcher的数据会被filter并通过通道给process协程进行处
• process协程调用sendWatchCacheEvent将获取到的数据通过通道发送给serveWatch。
• serveWatch将数据返回给关注该资源的用户。