Kubernetes 源码剖析与实战
孔令飞
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Kubernetes 源码剖析与实战
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39|扩展能力:横向层、客户端层、API层扩展机制详解

你好,我是孔令飞。
上一节课,我概括介绍了 Kubernetes 提供的扩展机制。本节课,我来详细介绍 Kubernetes 在横向层、客户端层、API 层所提供的扩展机制。

横向层

横向层的扩展能力适用于 Kubernetes 的一个或多个组件 / 功能特性。当前横向层最重要的扩展能力是配置文件。

Config File

Kubernetes 各组件在启动时都会读取 flag,但这种方式存在着诸多问题,例如:
不能支持多版本:Kubernetes 组件升级后,组件的 flag 也要一起进行适配,不能向后兼容。
可读性差:Kubernetes 组件往往有着大量的 flag,无结构化、冗长的 flag 在可读性上要比 yaml 和 json 格式的配置文件更差。
不好维护:通过 flag 来配置组件,在可维护性上,要比单个配置文件差,也不利于集中管理。
难以审计:使用 flag 来配置组件,难以追踪和审计每次启动命令的变化。
为了解决通过命令行选项来配置组件带来的各种问题, Kubernetes 引入了版本化的 Component Config 机制,通过版本化的配置文件来配置组件
Config File 也可以算作 Kubernetes 扩展系统中的一个扩展点。下面是一个 kubelet 组件 config file 的示例:
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1. Kubernetes 引入了版本化的 Component Config 机制,通过版本化的配置文件来配置组件,解决了通过命令行选项来配置组件带来的各种问题。 2. kubectl 插件是用于扩展 Kubernetes 命令行工具 kubectl 功能的附加组件,通过插件,用户可以添加自定义命令,以便更好地满足特定的需求或简化常见的操作。 3. client-go 凭证插件允许用户使用外部身份验证机制来认证 Kubernetes 集群,增强了安全性和灵活性,特别是在凭证可能频繁变化的环境中. 4. 自定义资源定义(CRD)是 Kubernetes 中一种重要的扩展机制,允许用户定义新的 API 资源类型,提升了 Kubernetes 的灵活性,使其能够支持多种应用场景和业务需求。 5. Aggregated API Server 允许用户将多个 API 服务器聚合到 Kubernetes 的主 API 服务器中,提高了 Kubernetes 的扩展性,支持各类用户自定义的 API 服务,提高了其场景适应能力。 6. Kubernetes External Metrics 扩展能力允许用户自定义自己的指标,并根据这些指标来扩缩容 Pod,提供了更灵活的监控和扩缩容机制。 7. Kubernetes Webhook 机制通过 HTTP 请求的方式调用外部服务,扩展了 Kubernetes 的能力,支持认证、鉴权、资源修改和验证等功能. 8. External Metrics 的工作流程包括指标收集、指标 API和 HPA 调整,为用户提供了一种自定义指标的监控和扩缩容机制。 9. Kubernetes 中支持的 Webhook 种类有 Authorization Webhook、Authentication Webhook、Admission Webhook、调度器的 Policy 和 Container 生命周期中的 Webhook 方式实现,提供了丰富的扩展能力和灵活性。 10. 通过示例展示了如何创建外部 API 服务器、注册 API 服务器、创建 Kubernetes 服务、应用配置和测试 API,帮助读者更好地理解 Aggregated API Server 的开发和部署方式.

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