正文
Operator 是 CoreOS 推出的旨在简化复杂有状态应用管理,它是一个感知应用状态的控制器,通过扩展 Kubernetes API 来自动创建、管理和配置应用实例。 Operator 基于 CRD 扩展资源对象,并通过控制器来保证应用处于预期状态。
- 通过 Kubernetes API 观察集群的当前状态;
- 分析当前状态与期望状态的差别;
- 调用k8s API消除这些差别。
为什么使用crd
Kubernetes 目前已经成为了集群调度领域最炙手可热的开源项目之一 。其内置的 controller一般可以满足大多数使用场景,但对于很多定制化需求,其表达能力还是有限的。因此 Kubernetes 支持 Custom Resource Definition,也就是我们一直提到的 CRD。通过这一特性,用户可以自己定义资源类型,Kubernetes 会将其视为资源的一种,对其提供像内置资源对象一样的支持,这样的实现更加原生。CRD可以大大提高 Kubernetes 的扩展能力 ,以更原生的方式实现定制化要求。
operator设计初衷
我们在管理应用时,会遇到无状态和有状态的应用。管理无状态的应用是相对来说比较简单的,但是有状态的应用则比较复杂。Operator 的设计旨在简化复杂有状态应用管理,其通过CRD扩展 Kubernetes API 来自动创建、管理和配置应用实例。其本质上是针对特定的场景去做有状态服务,或者说针对复杂应用场景去简化其运维管理的工具。
Operator以deployment的形式部署到K8S中。部署完这个Operator之后,想要部署一个集群,其实很方便。因为不需要再去管理这个集群的配置信息了,只需要创建一个CRD,指定创建多少个节点,需要什么版本,Operator会监听该资源对象,创建出符合配置要求的集群,从而大大简化运维的难度和成本。
开发不同中间件operator流程大体相同,下面以redis operator进行说明:
首先准备
- 需要一个资源对象定义(CRD)yaml,operator代码中会根据该yaml去组装并创建CRD。
apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1beta1
kind: CustomResourceDefinition
metadata:
name: redisclusters.redis.middleware.hc.cn
spec:
group: redis.middleware.hc.cn
version: v1alpha1
scope: Namespaced
names:
kind: RedisCluster
singular: rediscluster
listKind: RedisClusterList
plural: redisclusters
shortNames:
- rec复制代码
后面创建的该CRD类型的资源对象(CR),其kind为该yaml描述中spec.names.kind的值。CR相当于CRD的具体实现。(不同的operator,CRD、CR定义不同);
- 准备一个CR yaml文件,后面operator代码要根据该yaml结构在types.go中定义结构体。redis的CR yaml如下。operator最终会监听该CR,解析里面定义的节点数、版本号等参数,驱动做一些事情。
apiVersion: redis.middleware.hc.cn/v1alpha1
kind: RedisCluster
metadata:
name: example000-redis-cluster
namespace: kube-system
spec:
# 代表redis集群的个数
replicas: 7
# 代表是否进入维修状态
pause: true
# 是否删除crd以及redis集群
finalizers: foreground
# 镜像地址
repository: library/redis
# 镜像版本,便于后续多版本特化支持
version: 3.2.8
#redis集群升级策略
updateStrategy:
# 升级类型为AutoReceive(自动分配,不用AssignStrategies), AssignReceive(指定值分配,需要用AssignStrategies)
type: AssignReceive
pipeline: "100"
assignStrategies:
-
slots: 2000
fromReplicas: nodeId1
-
# 从nodeId3,nodeId4一共分配1000个卡槽
slots: 1000
# 多个nodeId用逗号分隔
fromReplicas: nodeId3,nodeId4
# redis 实例配置详情
pod:
# 标签管理:map[string][string]
- labels:
key: value
# 备注管理:map[string][string]
annotations:
key: value
# 环境变量管理
env:
- name: tony
value: aa
- name: MAXMEMORY
value: 2gb
# 亲和性管理
affinity:
nodeAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: HC_Status
operator: In
values:
- C
podAntiAffinity: {}
# 资源管理
resources:
limits:
#cpu, memory, storage,ephemeral-storage
cpu: "2"
memory: 4Gi
requests:
cpu: "1"
memory: 2Gi
#statefulset更新模式
updateStrategy:
type: RollingUpdate
# 支持挂载形式: hostPath(不需要persistentVolumeClaimName),nfs(需要persistentVolumeClaimName)
volumes:
type: nfs
persistentVolumeClaimName: pvcName
# 配置文件模板名
configmap: name
# 监控镜像
monitorImage: string
# 初始化镜像
initImage: string
# 中间件容器镜像
middlewareImage: string
status:
#当前statefulset replicas情况
replicas: 6
# 集群阶段,None,Creating,Running,Failed,Scaling
# None 或 “”, 就是代表该CRD刚创建
# Creating 代表等待redis资源对象创建完毕(operator 发现CRD创建,创建资源对象,更新状态)
# Running 代表已进行初始化操作(在Creating之后,发现实例起来完毕,初始化操作)
# Failed 代表着某异常故障
# ---------------------
# Scaling 代表着实例不一致(用户修改实例,operator发现实例不一致,更新statefulset,更新状态)
# Upgrading 代表着升级中
# ---------------------
phase: Creating
# 异常问题解释
reason: "异常问题"
conditions:
- name: redis-cluster-0
instance: 10.168.78.90:6379
type: master
masterNodeId: allkk111snknkcs
nodeId: allkk111snknkcs
domainName: redis-cluster-0.redis-cluster.kube-system.svc.cluster.local
slots: 1024-2048
hostname: docker-vm-3
hostIP: 192.168.26.122
# true or flase
status: "True"
reason: xxxx
message: xxxx
lastTransitionTime: 2019-03-25T03:10:29Z复制代码
代码生成
主要生成符合k8s风格的代码:
- 生成风格统一的DeepCopy(CustomResources必须实现runtime.Object接口——必须实现DeepCopy方法);
- clientset(自定义资源对象的客户端);
- listers(用来提供对于 GET/List 资源对象的请求提供只读缓存层);
- informers(List/Get 资源对象,还可以监听事件并触发回调函数。
结构体定义到$ProjectName/pkg/apis/{中间件名称}/{版本号}/types.go
里:
types.go中结构体定义根据上面准备的CR yaml定义。如下,其中需要注意的是,必须要给结构体加以下两个注解:
- // +k8s:deepcopy-gen:interfaces=k8s.io/apimachinery/pkg/runtime.Object注解表示:为该类型生成 func (t T) DeepCopy() T方法。API类型都需要实现深拷贝;
- // +genclient注解表示为当前类型生成客户端。
3、编写$ProjectName/pkg/apis/{中间件名称}/{版本号}/doc.go,其中定义全局tag:// +k8s:deepcopy-gen=package,表示为包中任何类型生成深拷贝方法。package指定版本。
4、编写$ProjectName/pkg/apis/{中间件名称}/{版本号}/register.go,通过scheme注册自定义CR类型,这样当和API Server通信的时候就能够处理该类型;(不同operator需要修改SchemeGroupVersion的Group和Version以及addKnownTypes中注册的结构体)
package v1alpha1
import (
"harmonycloud.cn/middleware-operator-manager/pkg/apis/redis"
v1 "k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1"
"k8s.io/apimachinery/pkg/runtime"
"k8s.io/apimachinery/pkg/runtime/schema"
)
// SchemeGroupVersion is group version used to register these objects
var SchemeGroupVersion = schema.GroupVersion {Group: redis.GroupName, Version: "v1alpha1"}
// Kind takes an unqualified kind and returns back a Group qualified GroupKind
func Kind(kind string) schema.GroupKind {
return SchemeGroupVersion.WithKind(kind).GroupKind()
}
// Resource takes an unqualified resource and returns a Group qualified GroupResource
func Resource(resource string) schema.GroupResource {
return SchemeGroupVersion.WithResource(resource).GroupResource()
}
var (
SchemeBuilder = runtime.NewSchemeBuilder(addKnownTypes)
AddToScheme = SchemeBuilder.AddToScheme
)
//注册CR对象
// Adds the list of known types to Scheme.
func addKnownTypes(scheme *runtime.Scheme) error {
scheme.AddKnownTypes(SchemeGroupVersion,
&RedisCluster{},
&RedisClusterList{},
)
v1.AddToGroupVersion(scheme, SchemeGroupVersion)
return nil
}复制代码
5、编写$ProjectName/pkg/apis/{中间件名称}/register.go,其中定义了上一步用到的GroupName;
6、使用kubernetes提供的code-generator代码生成器工具,根据定义好的CR结构体对象生成风格统一的DeepCopy(CustomResources必须实现runtime.Object接口——必须实现DeepCopy方法)、clientset(自定义资源对象的客户端)、listers(用来提供对于 GET/List 资源对象的请求提供只读缓存层)、informers(List/Get 资源对象,还可以监听事件并触发回调函数)代码。
code-generator地址如下,下载后放到$GOPATH/src/k8s.io/目录下:
然后执行以下命令,harmonycloud.cn/middleware-operator-manager/pkg/clients表示最终生成的clientset、informers、listers代码目录,最后的redis:v1alpha1需要改成{中间件名称}:{版本}
./generate-groups.sh all "harmonycloud.cn/middleware-operator-manager/pkg/clients" "harmonycloud.cn/middleware-operator-manager/pkg/apis" "redis:v1alpha1"复制代码
执行后将生成以下代码:
生成代码时可能遇到的坑,请参考:k8s自定义资源类型代码自动生成:www.jianshu.com/p/cbeb51325…
参考:
Extending Kubernetes: Create Controllers for Core and Custom Resources
operator主流程代码开发
首先operator的入口为operator-manager.go里的main函数。
package main
import (
"fmt"
"github.com/spf13/pflag"
"harmonycloud.cn/middleware-operator-manager/cmd/operator-manager/app"
"harmonycloud.cn/middleware-operator-manager/cmd/operator-manager/app/options"
"k8s.io/apiserver/pkg/util/flag"
"k8s.io/apiserver/pkg/util/logs"
"k8s.io/kubernetes/pkg/version/verflag"
"os"
)
func main() {
//参数初始化配置
s := options.NewOMServer()
s.AddFlags(pflag.CommandLine, app.KnownOperators())
flag.InitFlags()
//日志初始化
logs.InitLogs()
defer logs.FlushLogs()
verflag.PrintAndExitIfRequested()
//进行operator初始化
if err := app.Run(s); err != nil {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "%v\n", err)
os.Exit(1)
}
}复制代码
main函数中首先进行对参数的初始化,其中主要包括:operator多实例时的选主配置;事件同步时间;集群创建、升级超时时间;是否启用leader功能;是否开启pprof分析功能等,代码在options.go中。
app.Run(s)根据参数配置进行operator初始化:
- 首先根据参数配置,构建默认客户端(操作k8s已有资源对象)、leader选举客户端、操作扩展资源客户端等;
- 之后创建CRD资源对象定义,后续创建的CR对象都是该CRD的实例;
- 注册健康检查接口、根据启动参数配置决定是否开启pprof分析接口功能;
- 创建recorder,主要用于记录events(k8s资源),用于操作审计;
- 定义Run函数,进行启动operator,选举结果的leader执行该函数;
- 判断是否开启leader选举功能;
- 创建leader选举的资源锁,目前资源锁实现了configmaps和endpoints方式,具体代码在client-go下,默认使用endpoints方式;
- 启动leader选举机制,争抢到锁,选举为leader的实例执行OnStartedLeading,即上面定义的Run函数;失去锁的实例执行OnStoppedLeading函数。
// Run runs the OMServer. This should never exit.
func Run(s *options.OperatorManagerServer) error {
// To help debugging, immediately log version
glog.Infof("Version: %+v", version.Get())
//根据参数配置,构建默认客户端(操作k8s已有资源对象)、leader选举客户端、操作扩展资源客户端等
kubeClient, leaderElectionClient, extensionCRClient, kubeconfig, err := createClients(s)
if err != nil {
return err
}
//根据提前准备好的CRD yaml文件,构建并创建CRD
err = CreateRedisClusterCRD(extensionCRClient)
if err != nil {
if errors.IsAlreadyExists(err) {
glog.Infof("redis cluster crd is already created.")
} else {
fmt.Fprint(os.Stderr, err)
return err
}
}
//注册健康检查接口、根据启动参数配置决定是否开启pprof分析接口功能
go startHTTP(s)
//创建recorder,主要用于记录events(k8s资源)
recorder := createRecorder(kubeClient)
//定义Run函数,进行启动operator,选举结果的leader执行该函数
run := func(stop <-chan struct{}) {
operatorClientBuilder := operator.SimpleOperatorClientBuilder{
ClientConfig: kubeconfig,
}
rootClientBuilder := controller.SimpleControllerClientBuilder{
ClientConfig: kubeconfig,
}
otx, err := CreateOperatorContext(s, kubeconfig, operatorClientBuilder, rootClientBuilder, stop)
if err != nil {
glog.Fatalf("error building controller context: %v", err)
}
otx.InformerFactory = informers.NewSharedInformerFactory(kubeClient, time.Duration(s.ResyncPeriod)*time.Second)
if err := StartOperators(otx, NewOperatorInitializers()); err != nil {
glog.Fatalf("error starting operators: %v", err)
}
otx.RedisInformerFactory.Start(otx.Stop)
otx.InformerFactory.Start(otx.Stop)
close(otx.InformersStarted)
select {}
}
//判断是否开启leader选举功能
if !s.LeaderElection.LeaderElect {
run(nil)
panic("unreachable")
}
id, err := os.Hostname()
if err != nil {
return err
}
//创建leader选举的资源锁,目前资源锁实现了configmaps和endpoints方式,具体代码在client-go下,默认使用endpoints方式
rl, err := resourcelock.New(s.LeaderElection.ResourceLock,
"kube-system",
"middleware-operator-manager",
leaderElectionClient.CoreV1(),
resourcelock.ResourceLockConfig{
Identity: id,
EventRecorder: recorder,
})
if err != nil {
glog.Fatalf("error creating lock: %v", err)
}
//启动leader选举机制,争抢到锁,选举为leader的实例执行OnStartedLeading,即上面定义的Run函数;失去锁的实例执行OnStoppedLeading函数
leaderelection.RunOrDie(leaderelection.LeaderElectionConfig{
Lock: rl,
LeaseDuration: s.LeaderElection.LeaseDuration.Duration,
RenewDeadline: s.LeaderElection.RenewDeadline.Duration,
RetryPeriod: s.LeaderElection.RetryPeriod.Duration,
Callbacks: leaderelection.LeaderCallbacks{
OnStartedLeading: run,
OnStoppedLeading: func() {
glog.Fatalf("leaderelection lost")
},
},
})
panic("unreachable")
}复制代码
CreateRedisClusterCRD方法根据上面准备的CRD yaml文件构建并创建CRD,只有创建了该CRD,redisCluster资源对象才可以被创建。
func CreateRedisClusterCRD(extensionCRClient *extensionsclient.Clientset) error {
//TODO add CustomResourceValidation due to guarantee redis operator work normally,k8s1.12
crd := &v1beta1.CustomResourceDefinition{
ObjectMeta: metav1.ObjectMeta{
Name: "redisclusters." + v1alpha1.SchemeGroupVersion.Group,
},
Spec: v1beta1.CustomResourceDefinitionSpec{
Group: v1alpha1.SchemeGroupVersion.Group,
Version: v1alpha1.SchemeGroupVersion.Version,
Scope: v1beta1.NamespaceScoped,
Names: v1beta1.CustomResourceDefinitionNames{
Kind: "RedisCluster",
ListKind: "RedisClusterList",
Plural: "redisclusters",
Singular: "rediscluster",
ShortNames: []string{"rec"},
},
},
}
_, err := extensionCRClient.ApiextensionsV1beta1().CustomResourceDefinitions().Create(crd)
return err
}复制代码
CR的apiVersion为CRD的spec.Group/spec.Version即生成代码时register.go中的GroupName和doc.go中的版本号:
apiVersion: redis.middleware.hc.cn/v1alpha1
kind: RedisCluster
metadata:
name: example000-redis-cluster
namespace: kube-system复制代码
Run函数中主要创建context对象,context里包含启动参数options,kubeconfig配置、RedisInformerFactory(监听CR变化)、InformerFactory(监听statefulsetset变化)等,进行启动operator、启动informer。
run := func(stop <-chan struct{}) {
operatorClientBuilder := operator.SimpleOperatorClientBuilder{
ClientConfig: kubeconfig,
}
rootClientBuilder := controller.SimpleControllerClientBuilder{
ClientConfig: kubeconfig,
}
//创建context对象,context里包含启动参数options,kubeconfig配置、RedisInformerFactory(监听CR变化)、InformerFactory(监听statefulsetset变化)等
otx, err := CreateOperatorContext(s, kubeconfig, operatorClientBuilder, rootClientBuilder, stop)
if err != nil {
glog.Fatalf("error building controller context: %v", err)
}
//创建InformerFactory
otx.InformerFactory = informers.NewSharedInformerFactory(kubeClient, time.Duration(s.ResyncPeriod)*time.Second)
//启动operator,NewOperatorInitializers()中定义了启动哪些operator
if err := StartOperators(otx, NewOperatorInitializers()); err != nil {
glog.Fatalf("error starting operators: %v", err)
}
//启动RedisInformerFactory
otx.RedisInformerFactory.Start(otx.Stop)
//启动InformerFactory
otx.InformerFactory.Start(otx.Stop)
close(otx.InformersStarted)
//阻塞
select {}
}复制代码
NewOperatorInitializers()中定义了启动哪些operator(新加operator直接在该方法中加):
func NewOperatorInitializers() map[string]InitFunc {
controllers := map[string]InitFunc{}
controllers["rediscluster"] = startRedisClusterController
return controllers
}复制代码
CreateOperatorContext函数里根据代码生成器生成的redis客户端versionedClient创建了RedisInformerFactory;(根据不同operator生成不同的客户端,这里需要修改client_builder.go中ClientOrDie的返回值类型),最终创建context对象。
func CreateOperatorContext(s *options.OperatorManagerServer, kubeConfig *restclient.Config, operatorClientBuilder operator.OperatorClientBuilder, rootClientBuilder controller.ControllerClientBuilder, stop <-chan struct{}) (OperatorContext, error) {
versionedClient := operatorClientBuilder.ClientOrDie("middleware-shared-informers")
sharedInformers := redisInformerFactory.NewSharedInformerFactory(versionedClient, time.Duration(s.ResyncPeriod)*time.Second)
/*availableResources, err := GetAvailableResources(rootClientBuilder)
if err != nil {
return OperatorContext{}, err
}*/
otx := OperatorContext{
kubeConfig: kubeConfig,
OperatorClientBuilder: operatorClientBuilder,
DefaultClientBuilder: rootClientBuilder,
RedisInformerFactory: sharedInformers,
Options: *s,
//AvailableResources: availableResources,
Stop: stop,
InformersStarted: make(chan struct{}),
}
return otx, nil
}复制代码
StartOperators函数启动所有NewOperatorInitializers中定义的operator,执行startRedisClusterController函数。(不同operator执行不同的启动函数)。
startRedisClusterController定义在extensions.go中,用于创建operator、启动worker协程从队列中取出(用于处理informer监听变化的资源对象)进行业务逻辑处理。(新增operator需要在extensions.go中增加对应的start函数)
func startRedisClusterController(otx OperatorContext) (bool, error) {
//创建redisOperator
rco, err := redis.NewRedisClusterOperator(
//注册RedisInformer回调函数
otx.RedisInformerFactory.Cr().V1alpha1().RedisClusters(),
//注册statefulsetInformer回调函数
otx.InformerFactory.Apps().V1().StatefulSets(),
//默认客户端,用于操作k8s自身资源对象
otx.DefaultClientBuilder.ClientOrDie("default-kube-client"),
//代码生成器生成的客户端,用于操作CR
otx.OperatorClientBuilder.ClientOrDie("rediscluster-operator"),
//kubeconfig配置
otx.kubeConfig,
//启动参数配置
otx.Options,
)
if err != nil {
return true, fmt.Errorf("error creating rediscluster operator: %v", err)
}
//启动ConcurrentRedisClusterSyncs个worker协程处理变化的资源对象
go rco.Run(int(otx.Options.ConcurrentRedisClusterSyncs), otx.Stop)
return true, nil
}复制代码
NewRedisClusterOperator方法如下,主要创建该operator的结构体,队列,redisInformer注册回调函数,statefulsetInformer回调函数的注册。(不同的operator,需要不同的Informer、处理业务逻辑的方法)
func NewRedisClusterOperator(redisInformer custominfomer.RedisClusterInformer, stsInformer appsinformers.StatefulSetInformer, kubeClient clientset.Interface, customCRDClient customclient.Interface, kubeConfig *rest.Config, options options.OperatorManagerServer) (*RedisClusterOperator, error) {
//创建该operator的recorder,记录events
eventBroadcaster := record.NewBroadcaster()
eventBroadcaster.StartLogging(glog.Infof)
eventBroadcaster.StartRecordingToSink(&v1core.EventSinkImpl{Interface: v1core.New(kubeClient.CoreV1().RESTClient()).Events("")})
//创建该operator的结构体
rco := &RedisClusterOperator{
options: &options,
kubeConfig: kubeConfig,
defaultClient: kubeClient,
//extensionCRClient: extensionCRClient,
customCRDClient: customCRDClient,
eventRecorder: eventBroadcaster.NewRecorder(scheme.Scheme, v1.EventSource{Component: "operator-manager"}),
queue: workqueue.NewNamedRateLimitingQueue(workqueue.DefaultControllerRateLimiter(), "rediscluster"),
}
//redisInformer注册回调函数,当informer监听到redis CR资源变化时,调用对应AddFunc、UpdateFunc、DeleteFunc回调函数将CR资源放到queue中
redisInformer.Informer().AddEventHandler(cache.ResourceEventHandlerFuncs{
AddFunc: rco.addRedisCluster,
UpdateFunc: rco.updateRedisCluster,
// This will enter the sync loop and no-op, because the RedisCluster has been deleted from the store.
DeleteFunc: rco.deleteRedisCluster,
})
//定义最终处理业务逻辑的函数
rco.syncHandler = rco.syncRedisCluster
rco.enqueueRedisCluster = rco.enqueue
rco.redisClusterInformer = redisInformer.Informer()
//redisInformer是否已经开始同步事件变化
rco.redisClusterListerSynced = rco.redisClusterInformer.HasSynced
//lister提供操作informer中缓存的变化的资源接口
rco.redisClusterLister = redisInformer.Lister()
//statefulsetInformer注册回调函数,当informer监听到statefulset资源变化时,调用对应AddFunc、UpdateFunc、DeleteFunc回调函数将redis实例的statefulset加入到queue中
stsInformer.Informer().AddEventHandler(
cache.ResourceEventHandlerFuncs{
AddFunc: rco.addStatefulSet,
UpdateFunc: func(old, cur interface{}) {
oldSts := old.(*appsv1.StatefulSet)
curSts := cur.(*appsv1.StatefulSet)
if oldSts.Status.Replicas != curSts.Status.Replicas {
glog.V(4).Infof("Observed updated replica count for StatefulSet: %v, %d->%d", curSts.Name, oldSts.Status.Replicas, curSts.Status.Replicas)
}
rco.updateStatefulSet(oldSts, curSts)
},
DeleteFunc: rco.deleteStatefulSet,
},
)
rco.stsLister = stsInformer.Lister()
//statefulsetInformer是否已经开始同步事件变化
rco.stsListerSynced = stsInformer.Informer().HasSynced
return rco, nil
}复制代码
Run函数中等待redis CR资源、statefulset资源对象同步,然后启动指定个数worker,并永久阻塞,直到stopCh被close(不同operator需要修改rco.redisClusterListerSynced为对应的ListerSynced)
func (rco *RedisClusterOperator) Run(workers int, stopCh <-chan struct{}) {
defer utilruntime.HandleCrash()
defer rco.queue.ShutDown()
glog.Infof("Starting rediscluster operator")
defer glog.Infof("Shutting down rediscluster operator")
//等待redis CR资源、statefulset资源对象同步。
if !controller.WaitForCacheSync("rediscluster", stopCh, rco.redisClusterListerSynced, rco.stsListerSynced) {
return
}
//循环启动指定个数worker,并永久阻塞,直到stopCh被close
for i := 0; i < workers; i++ {
go wait.Until(rco.worker, time.Second, stopCh)
}
<-stopCh
}复制代码
worker方法死循环rco.processNextWorkItem()在队列Operator中定义的queue中取出变化的资源去处理(不同operator有不同的业务处理逻辑)
func (rco *RedisClusterOperator) worker() {
for rco.processNextWorkItem() {
}
}复制代码
从informer监听到资源对象变化,回调函数将资源对象key(namespace/name)放到queue中,到worker取出queue中的key去做处理,处理完成后Done掉key流程图如下:回调函数将资源对象的key加入到queue中,worker从queue中取出key去处理业务,此时key会被放到processing集合中,表示该key正在被处理。worker处理key时如果遇到错误,该key会根据重试次数是否大于最大重试次数被加入到rateLimited(可以限制添加到queue中速度,最终还会被加入到queue)。worker处理key成功后,Forget(key)表示从rateLimited中清除,Done(key)表示key处理完毕,从processing集合中删除。该代码如下:
func (rco *RedisClusterOperator) processNextWorkItem() bool {
key, quit := rco.queue.Get()
if quit {
return false
}
// Done marks item as done processing, and if it has been marked as dirty again
// while it was being processed, it will be re-added to the queue for
// re-processing.
defer rco.queue.Done(key)
err := rco.syncHandler(key.(string))
//加入到rateLimited中、forget(key)
rco.handleErr(err, key)
//处理key,主业务逻辑
go rco.syncHandler(key.(string))
return true
}复制代码
-----
开发注意事项
- 开启worker时,调用cache.WaitForCacheSync等待缓存开始同步。
![WaitForCacheSync等待同步
](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/9134763-06e2e4bc6b7135d0.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240) - 不要改变原始对象(从lister中取出的对象),而要使用DeepCopy,因为缓存在informer之间共享。
- 根据CRD构建Statefulset时,给Statefulset加OwnerReferences,这样在删除CRD的时候,可以设置是否级联删除statefulset。
参考:k8s垃圾收集:kubernetes.io/zh/docs/con…
Kubernetes之Garbage Collection:blog.csdn.net/dkfajsldfsd…
调试
本地用IDE--goland调试代码时,配置如下:
Run kind:选File;
Files:指定main函数所在文件的全路径;
Output directory:指定编译后输出的二进制文件位置。可输入。(默认输出exe格式windows可执行文件)
Run after build:勾选后,编译完成后运行。
Go tool arguments:填写-i(用于增量编译提速)。
Program arguments:用于指定程序启动参数:
--kubeconfig=D:\SoftwareAndProgram\program\Go\Development\src\harmonycloud.cn\middleware-operator-manager\artifacts\config60 --v=5复制代码
--kubeconfig指定kubeconfig文件所在全路径(即k8s集群master节点的/root/.kube/config),其指定k8s集群apiserver地址已经访问时的证书信息。
--v指定glog日志级别,--v=5表示只输出info小于5和error、warn日志。
glog.V(4).Infof("Adding RedisCluster %s", rc.Name)
glog.Warningf("-----------redisCluster: %#v--", redisCluster)
glog.Errorf(err.Error())复制代码
镜像制作
编译前提
提前安装好go语言开发环境,正确设置GOROOT和GOPATH环境变量,要求go1.8.3版本以上
编译二进制
将middleware-operator-manager
放在$GOPATH/src/harmonycloud.cn/
目录下,进入到 $GOPATH/src/harmonycloud.cn/middleware-operator-manager/cmd/operator-manager
目录, 最终要生成linux的可执行文件:
- 如果是在windows上编译:
打开cmd窗口,进入以上目录后,执行以下命令:
set GOOS=linux
go build -a -o operator-manager复制代码
- 如果是在linux上编译:
执行以下命令:
go build -a -o operator-manager复制代码
等待编译完成,最终在当前目录下生成operator-manager可执行文件
镜像制作
$GOPATH/src/harmonycloud.cn/middleware-operator-manager/artifacts
目录下有Dockerfile文件,基础镜像为busybox
FROM busybox复制代码
ADD operator-manager /usr/bin/
RUN chmod +x /usr/bin/operator-manager复制代码
同级目录下有operator-manager deployment描述文件operator-manager.yaml:
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
generation: 2
labels:
app: operator-manager
name: operator-manager
namespace: kube-system
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: operator-manager
strategy:
rollingUpdate:
maxSurge: 1
maxUnavailable: 1
type: RollingUpdate
template:
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: operator-manager
spec:
containers:
- command:
- operator-manager
- --v=5
- --leader-elect=true
image: 192.168.26.46/k8s-deploy/operator-manager:v1
resources:
limits:
cpu: 500m
memory: 512Mi
requests:
cpu: 200m
memory: 512Mi
imagePullPolicy: Always
name: operator-manager
terminationMessagePath: /dev/termination-log
terminationMessagePolicy: File
dnsPolicy: ClusterFirst
restartPolicy: Always
schedulerName: default-scheduler
securityContext: {}
terminationGracePeriodSeconds: 30复制代码
同级目录下有build.sh脚本,指定了docker镜像仓库地址为192.168.26.46
#!/bin/bash复制代码
docker build -f ./Dockerfile -t operator-manager:v1 .
docker tag operator-manager:v1 192.168.26.46/k8s-deploy/operator-manager:v1
docker push 192.168.26.46/k8s-deploy/operator-manager:v1
kubectl apply -f operator-manager.yaml复制代码
执行该脚本即可以将operator-manager二进制打成镜像并推送到192.168.26.46仓库的k8s-deploy项目下: 同时执行了
kubectl apply -f operator-manager.yaml复制代码
命令创建了operator-manager的deployment对象,完成了部署。
operator高可用
用k8s组件中leader选举机制实现redis operator组件的高可用,即正常情况下redis operator组件的多个副本只有一个是处于业务逻辑运行状态,其它副本则不断的尝试去获取锁,去竞争leader,直到自己成为leader。如果正在运行的leader因某种原因导致当前进程退出,或者锁丢失,则由其它副本去竞争新的leader,获取leader继而执行业务逻辑。
启动两个operator-manager实例:
可以看到只有一个实例operator-manager-86d785b5fc-m5rgh在同步事件,处理业务:
operator-manager-86d785b5fc-sszj2实例一直在竞争尝试获取锁:
删除掉正在同步事件的实例operator-manager-86d785b5fc-m5rgh:
实例operator-manager-86d785b5fc-sszj2竞争获取到锁,开始处理业务逻辑:
故可以通过反亲和性防止两个operator-manager实例调度到同一主机上,达到主备高可用。
最后附上源码地址:
本公众号免费提供csdn下载服务,海量IT学习资源,如果你准备入IT坑,励志成为优秀的程序猿,那么这些资源很适合你,包括但不限于java、go、python、springcloud、elk、嵌入式 、大数据、面试资料、前端 等资源。同时我们组建了一个技术交流群,里面有很多大佬,会不定时分享技术文章,如果你想来一起学习提高,可以公众号后台回复【2】,免费邀请加技术交流群互相学习提高,会不定期分享编程IT相关资源。
扫码关注,精彩内容第一时间推给你
有疑问加站长微信联系(非本文作者)