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

作者：互联网

目录

一、概述

CRD（Custom Resource Definition） 本身是一种 Kubernetes 内置的资源类型，即自定义资源的定义，用于描述用户定义的资源是什么样子。CRD 的相关概念：

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/

在这里插入图片描述

二、定制资源

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

在这里插入图片描述

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：

在这里插入图片描述

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/releases
operator 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 --controller=true）
operator-sdk create api --group cache --version v1 --kind Memcached --resource=true --controller=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/<组>/<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/<组>/<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

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

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

Kubernetes CRD 和 控制器的讲解就先到这里，关于更多的CRD 介绍，可以参考官方文档，有任何疑问，也可以欢迎给我留言哦，后续持续更新【云原生和大数据】相关的文章，请小伙伴耐心等待~

标签：Definition,Resource,Kubernetes,API,CRD,Operator,定制,资源
来源： https://www.cnblogs.com/liugp/p/16683916.html