k8s api-server源码阅读简易摘要

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0.前言

对 Kubernetes 的 API Server 进行详细的源代码分析是一项庞大的工作,因为它包含了 Kubernetes 控制平面中的许多核心功能,如认证、授权、API 路由、资源控制等。以下是一个高级别的概述,旨在为您提供一个大致的方向和入口点,帮助您入门到 Kubernetes API Server 的源代码分析。

1.源代码位置

Kubernetes API Server 的源代码可以在 Kubernetes 的官方 GitHub 仓库中找到,位于 kubernetes/kubernetes 项目的 pkg 目录和 cmd 目录中。API Server 的具体实现位于 cmd/kube-apiserver 目录下。

2.主要组成部分

  1. 启动和初始化:

    • main.go: API Server 的启动入口点。它初始化命令行参数,并启动 API Server。
    • server.go: 包含 Run 函数,组装和配置 API Server 的各个组件。
  2. API 组和版本管理:

    • Kubernetes API 分为多个 API 组,每个组可以有多个版本。这在 pkg/apis 目录下进行定义,例如 pkg/apis/apps 定义了应用相关的 API 接口。
  3. 认证(Authentication) :

    • 身份验证通过 pkg/kubeapiserver/authenticator 配置和管理,确保了只有合法的请求者可以访问。
  4. 授权(Authorization) :

    • 授权通过 pkg/kubeapiserver/authorizer 控制,定义哪些操作被允许执行。
  5. API 注册和发现:

    • 所有的 API 路径都通过 API Server 进行注册,允许客户端发现可用的服务和版本。pkg/registry 包含了资源注册的详细信息。
  6. API 请求处理流程:

    • 请求被路由至对应的处理器,负责实际的业务逻辑。
    • 这些处理逻辑主要分布在 pkg/registrypkg/controller 中。
  7. 存储后端:

    • Kubernetes 使用 etcd 作为其主要的数据存储解决方案。在 pkg/storage 中定义了与存储后端交互的逻辑。
  8. API 对象机制:

    • API Server 通过 runtime.Objectmetav1.TypeMeta 接口管理所有的 Kubernetes 对象。在 pkg/apis/meta/v1pkg/runtime 中定义。

3.启动流程

Kubernetes API Server 的启动流程主要由 cmd/kube-apiserver/apiserver.go 中的 main 函数开始,其核心步骤大致如下:

  1. 解析命令行参数:

    • 解析命令行提供的参数来配置 API Server。
  2. 创建 API Server 实例:

    • 使用解析的参数创建一个新的 API Server 实例。
  3. 运行 API Server:

    • 调用 server.Run 函数,启动并运行 API Server。它包括了创建和启动 API Server 所需的各种服务,如认证、授权、API 注册等。

4.学习路径

  • 理解 API 资源:

    • 首先熟悉 Kubernetes 的核心资源模型,了解 Pods、Deployments 等资源的 API 实现。
  • 追踪一个 API 请求:

    • 尝试追踪一个 API 请求从接收、认证、授权、处理到响应的整个过程,理解中间的关键组件和他们之间的交互。
  • 深入研究认证和授权:

    • 了解 Kubernetes 是如何处理用户认证和请求授权的,以及如何配置 RBAC。
  • 探索存储后端:

    • 研究 Kubernetes 如何使用 etcd 保存状态和数据,了解 API 对象的序列化和存储过程。

5.相关资源

为了更深入地理解 Kubernetes API Server 的实现,推荐阅读官方文档,参与社区讨论,并阅读相关的博客文章和教程。还可以在 GitHub 上查看相关的 issuepull request 来获取最新的开发动态和讨论。此外,参与 Kubernetes 的 SIG-API Machinery 工作组会是学习和贡献的好机会。