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【云原生】Kubernetes CRD 详解(Custom Resource Definition)

2024-12-13 14:51

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DNS 子域名

很多资源类型需要可以用作 DNS 子域名的名称。名称必须满足如下规则:

CRD 官方文档:https://kubernetes.io/zh-cn/docs/tasks/extend-kubernetes/custom-resources/custom-resource-definitions/

二、定制资源

定制资源(Custom Resource) 是对 Kubernetes API 的扩展。

1)定制资源 和 定制控制器

2)定制控制器

3)Operator 介绍

Kubernetes CRD Operator = kubernetes CRD + custom controller

1、Operator Framework

Operator Framework 同样也是 CoreOS 开源的一个用于快速开发 Operator 的工具包,该框架包含两个主要的部分:

2、Operator 安装

Operator SDK 提供以下工作流来开发一个新的 Operator:

3、安装 Operator SDK

下载地址:https://github.com/operator-framework/operator-sdk/releasesoperator sdk 官方文档:https://sdk.operatorframework.io/docs/installation/

wget https://github.com/operator-framework/operator-sdk/releases/download/v1.23.0/operator-sdk_linux_amd64

# 添加可执行权限

chmod +x operator-sdk_linux_amd64

# 添加软链
ln -s /opt/k8s/crd/Operator/operator-sdk_linux_amd64 /usr/local/bin/operator-sdk

4、Operator 简单使用

【示例1】快速简单使用

operator-sdk init --domain=example.com --repo=github.com/example-inc/memcached-operator
# 步骤二: 创建 API(operator-sdk create api --group cache --version v1 --kind Memcached --resource=true --cnotallow=true)
operator-sdk create api --group cache --version v1 --kind Memcached --resource=true --cnotallow=true
# 步骤三: 构建镜像-需要本地存在 docker 环境(make docker-build IMG=liumiaocn/memcache:v1)
make docker-build IMG=liumiaocn/memcache:v1
# 步骤四: 运行Operator-需要环境具备 K8s/K3s(make install && make deploy IMG=liumiaocn/memcache:v1)
make install && make deploy IMG=liumiaocn/memcache:v1
# 步骤五:创建自定义资源
kubectl apply -f config/samples/cache_v1_memcached.yaml
# 步骤六:删除CR和相关资源(kubectl delete -f config/samples/cache_v1_memcached.yaml
kubectl delete -f config/samples/cache_v1_memcached.yaml

这里只是简单的安装部署使用,后面会单独拿一篇文章来详细介绍Operator 。

4)Kubernetes API 聚合层

5)声明式 APIs

典型地,在声明式 API 中:

命令式 API(Imperative API)与声明式有所不同。以下迹象表明你的 API 可能不是声明式的:

6)添加定制资源

Kubernetes 提供了两种方式供你向集群中添加定制资源:

Kubernetes 提供这两种选项以满足不同用户的需求,这样就既不会牺牲易用性也不会牺牲灵活性。

CRD

聚合 API

无需编程。用户可选择任何语言来实现 CRD 控制器。

需要编程,并构建可执行文件和镜像。

无需额外运行服务;CRD 由 API 服务器处理。

需要额外创建服务,且该服务可能失效。

一旦 CRD 被创建,不需要持续提供支持。Kubernetes 主控节点升级过程中自动会带入缺陷修复。

可能需要周期性地从上游提取缺陷修复并更新聚合 API 服务器。

无需处理 API 的多个版本;例如,当你控制资源的客户端时,你可以更新它使之与 API 同步。

你需要处理 API 的多个版本;例如,在开发打算与很多人共享的扩展时。

仅支持 CRUD 操作,例如 "logs" 或 "exec"的操作是不支持的。

支持 CRUD 之外的操作。

7)访问定制资源

Kubernetes 客户端库可用来访问定制资源。并非所有客户端库都支持定制资源。Go 和 Python 客户端库是支持的。

当你添加了新的定制资源后,可以用如下方式之一访问它们:

三、CRD 示例演示

1)创建 CRD (定制资源)

当你创建新的 CustomResourceDefinition(CRD)时,Kubernetes API 服务器会为你所指定的每个版本生成一个新的 RESTful 资源路径。基于 CRD 对象所创建的自定义资源可以是名字空间作用域的,也可以是集群作用域的, 取决于 CRD 对象 spec.scope 字段的设置。

cat > resourcedefinition.yaml << EOF
apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1
kind: CustomResourceDefinition
metadata:
# 名字必需与下面的 spec 字段匹配,并且格式为 '<名称的复数形式>.<组名>'
name: crontabs.stable.example.com
spec:
# 组名称,用于 REST API: /apis/<>/<版本>
group: stable.example.com
# 列举此 CustomResourceDefinition 所支持的版本
versions:
- name: v1
# 每个版本都可以通过 served 标志来独立启用或禁止
served: true
# 其中一个且只有一个版本必需被标记为存储版本
storage: true
schema:
openAPIV3Schema:
type: object
properties:
spec:
type: object
properties:
cronSpec:
type: string
image:
type: string
replicas:
type: integer
# 可以是 Namespaced 或 Cluster
scope: Namespaced
names:
# 名称的复数形式,用于 URL:/apis/<>/<版本>/<名称的复数形式>
plural: crontabs
# 名称的单数形式,作为命令行使用时和显示时的别名
singular: crontab
# kind 通常是单数形式的驼峰命名(CamelCased)形式。你的资源清单会使用这一形式。
kind: CronTab
# shortNames 允许你在命令行使用较短的字符串来匹配资源
shortNames:
- ct
EOF

执行创建

kubectl apply -f resourcedefinition.yaml

这样一个新的受名字空间约束的 RESTful API 端点会被创建在:

/apis/stable.example.com/v1/namespaces/

对象的 kind 将是来自你上面创建时 所用的 spec 中指定的 CronTab。

Kubernetes(k8s)API 的 操作可以参考我之前的文章:Kubernetes(k8s)API Server详解

kubectl get --raw /apis/stable.example.com/v1/
kubectl get --raw /apis/stable.example.com/v1/|python -m json.tool

2)创建定制对象(定制控制器)

在创建了 CustomResourceDefinition 对象之后,你可以创建定制对象(​Custom Objects)。定制对象可以包含定制字段。这些字段可以包含任意的 JSON 数据。在下面的例子中,在类别为 CronTab 的定制对象中,设置了cronSpec 和 image 定制字段。类别 CronTab 来自你在上面所创建的 CRD 的规约。

cat >my-crontab.yaml<<EOF
apiVersion: "stable.example.com/v1"
kind: CronTab
metadata:
name: my-new-cron-object
spec:
cronSpec: "* * * * */5"
image: my-awesome-cron-image
EOF

并执行创建命令:

kubectl apply -f my-crontab.yaml

你就可以使用 kubectl 来管理你的 CronTab 对象了。例如:

kubectl get crontab
kubectl get ct -o yaml

3)删除 CustomResourceDefinition

当你删除某 CustomResourceDefinition 时,服务器会卸载其 RESTful API 端点,并删除服务器上存储的所有定制对象。

kubectl delete -f resourcedefinition.yaml
kubectl get crontabs

来源:大数据与云原生技术分享内容投诉

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