如何使用Go構(gòu)建Kubernetes應(yīng)用
這篇文章主要介紹“如何使用Go構(gòu)建Kubernetes應(yīng)用”，在日常操作中，相信很多人在如何使用Go構(gòu)建Kubernetes應(yīng)用問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”如何使用Go構(gòu)建Kubernetes應(yīng)用”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！
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Kubernetes項(xiàng)目使用Go語言編寫，對Go api原生支持非常便捷。本篇文章介紹了如何使用kubernetes client-go實(shí)踐一個(gè)簡單的與K8s交互過程。
kubernetes 的Go Client項(xiàng)目（client-go）
go client是k8s client中最古老的一個(gè)，具有很多特性。Client-go 沒有使用Swagger生成器，它使用的是源于k8s項(xiàng)目中的源代碼生成工具，這個(gè)工具的目的是要生成k8s風(fēng)格的對象和序列化程序。
該項(xiàng)目是一組包的集合，該包能夠滿足從REST風(fēng)格的原語到復(fù)雜client的不同的編程需求。
RESTClient是一個(gè)基礎(chǔ)包，它使用api-machinery庫中的類型作為一組REST原語提供對API的訪問。作為對RESTClient之上的抽象，_clientset_將是你創(chuàng)建k8s client工具的起點(diǎn)。它暴露了公開化的API資源及其對應(yīng)的序列化。
注意：在 client-go中還包含了如discovery, dynamic, 和 scale這樣的包，雖然本次不介紹這些包，但是了解它們的能力還是很重要的。
一個(gè)簡單的k8s client 工具
讓我們再次回顧我們將要構(gòu)建的工具，來說明go client的用法。pvcwatch是一個(gè)簡單的命令行工具，它可以監(jiān)聽集群中聲明的PVC容量。當(dāng)總數(shù)到達(dá)一個(gè)閾值的時(shí)候，他會(huì)采取一個(gè)action（在這個(gè)例子中是在屏幕上通知顯示）
你能在github上找到完整的例子
這個(gè)例子是為了展示k8s的go client的以下幾個(gè)方面：- 如何去連接 - 資源列表的檢索和遍歷 - 對象監(jiān)聽
Setup
client-go支持Godep和dep作為vendor的管理程序，我覺得dep便于使用所以繼續(xù)使用dep。例如，以下是client-go v6.0和k8s API v1.9所需最低限度的Gopkg.toml。
[[constraint]] name = "k8s.io/api" version = "kubernetes-1.9.0" [[constraint]] name = "k8s.io/apimachinery" version = "kubernetes-1.9.0" [[constraint]] name = "k8s.io/client-go" version = "6.0.0"
運(yùn)行dep ensure確保剩下的工作。
連接 API Server
我們Go client的第一步就是建立一個(gè)與API Server的連接。為了做到這一點(diǎn)，我們要使用實(shí)體包中的clientcmd，如下代碼所示：
import ( ... "k8s.io/client-go/tools/clientcmd" ) func main() { kubeconfig := filepath.Join( os.Getenv("HOME"), ".kube", "config", ) config, err := clientcmd.BuildConfigFromFlags("", kubeconfig) if err != nil { log.Fatal(err) } ... }_Client-go_通過提供實(shí)體功能來從不同的上下文中獲取你的配置，從而使之成為一個(gè)不重要的任務(wù)。
從config文件
正如上面的例子所做的那樣，你能從kubeconfig文件啟動(dòng)配置來連接API server。當(dāng)你的代碼運(yùn)行在集群之外的時(shí)候這是一個(gè)理想的方案。clientcmd.BuildConfigFromFlags("", configFile)
從集群
當(dāng)你的代碼運(yùn)行在這個(gè)集群中的時(shí)候，你可以用上面的函數(shù)并且不使用任何參數(shù)，這個(gè)函數(shù)就會(huì)通過集群的信息去連接api server。
clientcmd.BuildConfigFromFlags("", "")
或者我們可以通過rest包來創(chuàng)建一個(gè)使用集群中的信息去配置啟動(dòng)的(譯者注：k8s里所有的Pod都會(huì)以Volume的方式自動(dòng)掛載k8s里面默認(rèn)的ServiceAccount,所以會(huì)用默認(rèn)的ServiceAccount的授權(quán)信息)，如下：
import "k8s.io/client-go/rest" ... rest.InClusterConfig()
創(chuàng)建一個(gè)clientset
我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)序列化的client為了讓我們獲取API對象。在kubernetes包中的Clientset類型定義，提供了去訪問公開的API對象的序列化client，如下：
type Clientset struct { *authenticationv1beta1.AuthenticationV1beta1Client *authorizationv1.AuthorizationV1Client ... *corev1.CoreV1Client }一旦我們有正確的配置連接，我們就能使用這個(gè)配置去初始化一個(gè)clientset，如下：
func main() { config, err := clientcmd.BuildConfigFromFlags("", kubeconfig) ... clientset, err := kubernetes.NewForConfig(config) if err != nil { log.Fatal(err) } }對于我們的例子，我們使用的是v1的API對象。下一步，我們要使用clientset通過CoreV1()去訪問核心api資源，如下：
func main() { ... clientset, err := kubernetes.NewForConfig(config) if err != nil { log.Fatal(err) } api := clientset.CoreV1() }你能在這里看到可以獲得clientsets。
獲取集群的PVC列表
我們對clientset執(zhí)行的最基本操作之一獲取存儲(chǔ)的API對象的列表。在我們的例子中，我們將要拿到一個(gè)namespace下面的pvc列表，如下：
import ( ... metav1 "k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1" ) func main() { var ns, label, field string flag.StringVar(&ns, "namespace", "", "namespace") flag.StringVar(&label, "l", "", "Label selector") flag.StringVar(&field, "f", "", "Field selector") ... api := clientset.CoreV1() // setup list options listOptions := metav1.ListOptions{ LabelSelector: label, FieldSelector: field, } pvcs, err := api.PersistentVolumeClaims(ns).List(listOptions) if err != nil { log.Fatal(err) } printPVCs(pvcs) ... }在上面的代碼中，我們使用ListOptions指定 label 和 field selectors （還有namespace）來縮小pvc列表的范圍，這個(gè)結(jié)果的返回類型是v1.PeristentVolumeClaimList。下面的這個(gè)代碼展示了我們?nèi)绾稳ケ闅v和打印從api server中獲取的pvc列表。
func printPVCs(pvcs *v1.PersistentVolumeClaimList) { template := "%-32s%-8s%-8s\n" fmt.Printf(template, "NAME", "STATUS", "CAPACITY") for _, pvc := range pvcs.Items { quant := pvc.Spec.Resources.Requests[v1.ResourceStorage] fmt.Printf( template, pvc.Name, string(pvc.Status.Phase), quant.String()) } }監(jiān)聽集群中pvc
k8s的Go client框架支持為指定的API對象在其生命周期事件中監(jiān)聽集群的能力，包括創(chuàng)建，更新，刪除一個(gè)指定對象時(shí)候觸發(fā)的CREATED,MODIFIED,DELETED事件。對于我們的命令行工具，我們將要監(jiān)聽在集群中已經(jīng)聲明的PVC的總量。
對于某一個(gè)namespace，當(dāng)pvc的容量到達(dá)了某一個(gè)閾值（比如說200Gi），我們將會(huì)采取某個(gè)動(dòng)作。為了簡單起見，我們將要在屏幕上打印個(gè)通知。但是在更復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)中，可以使用相同的辦法觸發(fā)一個(gè)自動(dòng)操作。
啟動(dòng)監(jiān)聽功能
現(xiàn)在讓我們?yōu)镻ersistentVolumeClaim這個(gè)資源通過Watch去創(chuàng)建一個(gè)監(jiān)聽器。然后這個(gè)監(jiān)聽器通過ResultChan從go的channel中訪問事件通知。
func main() { ... api := clientset.CoreV1() listOptions := metav1.ListOptions{ LabelSelector: label, FieldSelector: field, } watcher, err :=api.PersistentVolumeClaims(ns). Watch(listOptions) if err != nil { log.Fatal(err) } ch := watcher.ResultChan() ... }循環(huán)事件
接下來我們將要處理資源事件。但是在我們處理事件之前，我們先聲明resource.Quantity類型的的兩個(gè)變量為maxClaimsQuant和totalClaimQuant來分別表示我們的申請資源閾值（譯者注：代表某個(gè)ns下集群中運(yùn)行的PVC申請的上限）和運(yùn)行總數(shù)。
import( "k8s.io/apimachinery/pkg/api/resource" ... ) func main() { var maxClaims string flag.StringVar(&maxClaims, "max-claims", "200Gi", "Maximum total claims to watch") var totalClaimedQuant resource.Quantity maxClaimedQuant := resource.MustParse(maxClaims) ... ch := watcher.ResultChan() for event := range ch { pvc, ok := event.Object.(*v1.PersistentVolumeClaim) if !ok { log.Fatal("unexpected type") } ... } }在上面的for-range循環(huán)中，watcher的channel用于處理來自服務(wù)器傳入的通知。每個(gè)事件賦值給變量event，并且event.Object的類型被聲明為PersistentVolumeClaim類型，所以我們能從中提取出來。
處理ADDED事件
當(dāng)一個(gè)新的PVC創(chuàng)建的時(shí)候，event.Type的值被設(shè)置為watch.Added。然后我們用下面的代碼去獲取新增的聲明的容量（quant），將其添加到正在運(yùn)行的總?cè)萘恐校╰otalClaimedQuant）。最后我們?nèi)z查是否當(dāng)前的容量總值大于當(dāng)初設(shè)定的最大值(maxClaimedQuant)，如果大于的話我們就觸發(fā)一個(gè)事件。
import( "k8s.io/apimachinery/pkg/watch" ... ) func main() { ... for event := range ch { pvc, ok := event.Object.(*v1.PersistentVolumeClaim) if !ok { log.Fatal("unexpected type") } quant := pvc.Spec.Resources.Requests[v1.ResourceStorage] switch event.Type { case watch.Added: totalClaimedQuant.Add(quant) log.Printf("PVC %s added, claim size %s\n", pvc.Name, quant.String()) if totalClaimedQuant.Cmp(maxClaimedQuant) == 1 { log.Printf( "\nClaim overage reached: max %s at %s", maxClaimedQuant.String(), totalClaimedQuant.String()) // trigger action log.Println("*** Taking action ***") } } ... } } }處理DELETED事件
代碼也會(huì)在PVC被刪除的時(shí)候做出反應(yīng)，它執(zhí)行相反的邏輯以及把被刪除的這個(gè)PVC申請的容量在正在運(yùn)行的容量的總值里面減去。
func main() { ... for event := range ch { ... switch event.Type { case watch.Deleted: quant := pvc.Spec.Resources.Requests[v1.ResourceStorage] totalClaimedQuant.Sub(quant) log.Printf("PVC %s removed, size %s\n", pvc.Name, quant.String()) if totalClaimedQuant.Cmp(maxClaimedQuant) <= 0 { log.Printf("Claim usage normal: max %s at %s", maxClaimedQuant.String(), totalClaimedQuant.String(), ) // trigger action log.Println("*** Taking action ***") } } ... } }運(yùn)行程序
當(dāng)程序在一個(gè)運(yùn)行中的集群被執(zhí)行的時(shí)候，首先會(huì)列出PVC的列表。然后開始監(jiān)聽集群中新的PersistentVolumeClaim事件。
$> ./pvcwatch Using kubeconfig: /Users/vladimir/.kube/config --- PVCs ---- NAME STATUS CAPACITY my-redis-redis Bound 50Gi my-redis2-redis Bound 100Gi ----------------------------- Total capacity claimed: 150Gi ----------------------------- --- PVC Watch (max claims 200Gi) ---- 2018/02/13 21:55:03 PVC my-redis2-redis added, claim size 100Gi 2018/02/13 21:55:03 At 50.0% claim capcity (100Gi/200Gi) 2018/02/13 21:55:03 PVC my-redis-redis added, claim size 50Gi 2018/02/13 21:55:03 At 75.0% claim capcity (150Gi/200Gi)
下面讓我們部署一個(gè)應(yīng)用到集群中，這個(gè)應(yīng)用會(huì)申請75Gi容量的存儲(chǔ)。（例如，讓我們通過helm去部署一個(gè)實(shí)例influxdb）。
helm install --name my-influx \ --set persistence.enabled=true,persistence.size=75Gi stable/influxdb
正如下面你看到的，我們的工具立刻反應(yīng)出來有個(gè)新的聲明以及一個(gè)警告因?yàn)楫?dāng)前的運(yùn)行的聲明總量已經(jīng)大于我們設(shè)定的閾值。
--- PVC Watch (max claims 200Gi) ---- ... 2018/02/13 21:55:03 At 75.0% claim capcity (150Gi/200Gi) 2018/02/13 22:01:29 PVC my-influx-influxdb added, claim size 75Gi 2018/02/13 22:01:29 Claim overage reached: max 200Gi at 225Gi 2018/02/13 22:01:29 *** Taking action *** 2018/02/13 22:01:29 At 112.5% claim capcity (225Gi/200Gi)
相反，從集群中刪除一個(gè)PVC的時(shí)候，該工具會(huì)相應(yīng)展示提示信息。
... At 112.5% claim capcity (225Gi/200Gi) 2018/02/14 11:30:36 PVC my-redis2-redis removed, size 100Gi 2018/02/14 11:30:36 Claim usage normal: max 200Gi at 125Gi 2018/02/14 11:30:36 *** Taking action ***
總結(jié)
這篇文章是進(jìn)行的系列的一部分,使用Go語言的官方k8s客戶端與API server進(jìn)行交互。和以前一樣，這個(gè)代碼會(huì)逐步的去實(shí)現(xiàn)一個(gè)命令行工具去監(jiān)聽指定namespace下面的PVC的大小。這個(gè)代碼實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡單的監(jiān)聽列表去觸發(fā)從服務(wù)器返回的資源事件。
到此，關(guān)于“如何使用Go構(gòu)建Kubernetes應(yīng)用”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請繼續(xù)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！
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