[系统运维]kubernetes源码学习之client-go

overview

client-go 是kubernetes中广义的客户端基础库，在Kubernetes各个组件中或多或少都有使用其功能。

Kubernetes API对象

? 在 Kubernetes 集群中，Kubernetes 对象是我们持久化的实体，就是最终存入 etcd 中的数据，集群中通过这些实体来表示整个集群的状态。

API 版本

? 为了可扩展性，Kubernetes 在不同的 API 路径（比如/api/v1 或者 /apis/batch）下面支持了多个 API 版本，不同的 API 版本意味着不同级别的稳定性和支持：

• Alpha level，例如 v1alpha1 默认情况下是被禁用的，可以随时删除对功能的支持，所以要慎用
• Beta level，例如 v2beta1 默认情况下是启用的，表示代码已经经过了很好的测试，但是对象的语义可能会在随后的版本中以不兼容的方式更改
• stable level，比如 v1 表示已经是稳定版本了，也会出现在后续的很多版本中。

API 路径

? 在 Kubernetes 集群中，一个 API 对象在 Etcd 里的完整资源路径，是由：Group Version Resource三个部分组成的。

• Group： rbac.authorization.k8s.io
• Version ：v1
• Resource：Pod CRD。

client-go 目录结构

client-go的每一个目录都是一个go package

• kubernetes 这个go package 包含与Kubernetes API所通信的客户端集
• discovery 这个go package 用于发现kube-apiserver所支持的api
• dynamic 这个go package包含了一个动态客户端，该客户端能够对kube-apiserver任意的API进行操作。
• transport 这个 go package提供了用于设置认证和启动链接的功能

client-go 安装

如何选择 client-go 的版本

? 对于不同的kubernetes版本使用标签 v0.x.y 来表示对应的客户端版本。具体对应参考client-go 。

? 例如使用的kubernetes版本为 v1.18.20 则使用对应的标签 v0.x.y 来替换符合当前版本的客户端库。例如：

go get k8s.io/client-go@v0.18.10

官网中给出了client-go的兼容性矩阵，可以很明了的看出如何选择适用于自己kubernetes版本的对应的client-go

• ? 表示 该版本的 client-go 与对应的 kubernetes版本功能完全一致
• + client-go 具有 kubernetes apiserver中不具备的功能。
• - Kubernetes apiserver 具有client-go 无法使用的功。

一般情况下，除了对应的版本号完全一致外，其他都存在 功能的+-。

client-go 客户端类型

• RestClient：是最基础的客户端，其作用是将http client进行封装成rest api格式。位于rest目录
• ClientSet：基于RestClient进行封装对 Resource 与 version 管理集合，
• DiscoverySet：RestClient进行封装，可动态发现kube-apiserver所支持的GVR（Group Version Resource）。
• DynamicClient：基于RestClient，包含动态的客户端，可以对Kubernetes所支持的 API对象进行操作，包括CRD。
• fakeClient， client-go 实现的mock对象，主要用于单元测试。

以上client-go所提供的客户端，仅可使用kubeconfig进行连接。

客户端使用

DynamicClient客户端

• 与 ClientSet 的区别是，可以对任意 Kubernetes 资源进行 RESTful 操作。同样提供管理的方法

• 最大的不同，ClientSet 需要预先实现每种 Resource 和 Version 的操作，内部的数据都是结构化数据（已知数据结构）；DynamicClient 内部实现了 Unstructured，用于处理非结构化的数据（无法提前预知的数据结构），这是其可以处理 CRD 自定义资源的关键。

dynamicClient 实现流程

• 通过 NewForConfig 实例化 conf 为 DynamicInterface客户端

• DynamicInterface客户端中，实现了一个Resource 方法即为实现了Interface接口

• dynamicClient 实现了非结构化数据类型与rest client，可以通过其方法将Resource 由rest从apiserver中获得api对象，runtime.DeafultUnstructuredConverter.FromUnstructrued转为对应的类型。

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注意：GVR中资源类型 resource为复数。kind:Pod 即为 Pods

package main

import (
	"context"
	"flag"
	"fmt"
	metav1 "k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1"
	"k8s.io/apimachinery/pkg/runtime/schema"
	"k8s.io/client-go/dynamic"
	"k8s.io/client-go/rest"
	"k8s.io/client-go/tools/clientcmd"
)

func main(){
	var (
		k8sconfig = flag.String("k8sconfig", "./admin.conf", "kubernetes auth config") //使用kubeconfig配置文件进行集群权限认证
		config    *rest.Config
		err       error
	)

	config, err = clientcmd.BuildConfigFromFlags("", *k8sconfig)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	dyClientInterface,err := dynamic.NewForConfig(config)

	nsInterface := dyClientInterface.Resource(schema.GroupVersionResource{
		Group: "traefik.containo.us",
		Version:"v1alpha1",
		Resource: "ingressroutes",
	}).Namespace("default")

	list,err:= nsInterface.List(context.TODO(),metav1.ListOptions{})

	if err != nil {
		panic(err)
	}

	for _,v:=range list.Items {
		fmt.Println(v.GetName())
	}
}