使用自定义资源扩展API

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小牛编辑

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2023-12-01

注意：TPR已经停止维护，kubernetes 1.7及以上版本请使用CRD。

自定义资源是对Kubernetes API的扩展，kubernetes中的每个资源都是一个API对象的集合，例如我们在YAML文件里定义的那些spec都是对kubernetes中的资源对象的定义，所有的自定义资源可以跟kubernetes中内建的资源一样使用kubectl操作。

自定义资源

Kubernetes1.6版本中包含一个内建的资源叫做TPR（ThirdPartyResource），可以用它来创建自定义资源，但该资源在kubernetes1.7中版本已被CRD（CustomResourceDefinition）取代。

扩展API

自定义资源实际上是为了扩展kubernetes的API，向kubenetes API中增加新类型，可以使用以下三种方式：

修改kubenetes的源码，显然难度比较高，也不太合适
创建自定义API server并聚合到API中
1.7以下版本编写TPR，kubernetes1.7及以上版本用CRD

编写自定义资源是扩展kubernetes API的最简单的方式，是否编写自定义资源来扩展API请参考Should I add a custom resource to my Kubernetes Cluster?，行动前请先考虑以下几点：

你的API是否属于声明式的
是否想使用kubectl命令来管理
是否要作为kubenretes中的对象类型来管理，同时显示在kubernetes dashboard上
是否可以遵守kubernetes的API规则限制，例如URL和API group、namespace限制
是否可以接受该API只能作用于集群或者namespace范围
想要复用kubernetes API的公共功能，比如CRUD、watch、内置的认证和授权等

如果这些都不是你想要的，那么你可以开发一个独立的API。

TPR

注意：TPR已经停止维护，kubernetes 1.7及以上版本请使用CRD。

假如我们要创建一个名为cron-tab.stable.example.com的TPR，yaml文件定义如下：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: ThirdPartyResource
metadata:
  name: cron-tab.stable.example.com
description: "A specification of a Pod to run on a cron style schedule"
versions:
- name: v1

然后使用kubectl create命令创建该资源，这样就可以创建出一个API端点/apis/stable.example.com/v1/namespaces/<namespace>/crontabs/...。

下面是在Linkerd中的一个实际应用，Linkerd中的一个名为namerd的组件使用了TPR，定义如下：

---
kind: ThirdPartyResource
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: d-tab.l5d.io
description: stores dtabs used by namerd
versions:
- name: v1alpha1

CRD

参考下面的CRD，resourcedefinition.yaml：

apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1beta1
kind: CustomResourceDefinition
metadata:
  # 名称必须符合下面的格式：<plural>.<group>
  name: crontabs.stable.example.com
spec:
  # REST API使用的组名称：/apis/<group>/<version>
  group: stable.example.com
  # REST API使用的版本号：/apis/<group>/<version>
  version: v1
  # Namespaced或Cluster
  scope: Namespaced
  names:
    # URL中使用的复数名称: /apis/<group>/<version>/<plural>
    plural: crontabs
    # CLI中使用的单数名称
    singular: crontab
    # CamelCased格式的单数类型。在清单文件中使用
    kind: CronTab
    # CLI中使用的资源简称
    shortNames:
    - ct

创建该CRD：

kubectl create -f resourcedefinition.yaml

访问RESTful API端点如http://172.20.0.113:8080将看到如下API端点已创建：

/apis/stable.example.com/v1/namespaces/*/crontabs/...

创建自定义对象

如下所示：

apiVersion: "stable.example.com/v1"
kind: CronTab
metadata:
  name: my-new-cron-object
spec:
  cronSpec: "* * * * /5"
  image: my-awesome-cron-image

引用该自定义资源的API创建对象。

终止器

可以为自定义对象添加一个终止器，如下所示：

apiVersion: "stable.example.com/v1"
kind: CronTab
metadata:
  finalizers:
  - finalizer.stable.example.com

删除自定义对象前，异步执行的钩子。对于具有终止器的一个对象，删除请求仅仅是为metadata.deletionTimestamp字段设置一个值，而不是删除它，这将触发监控该对象的控制器执行他们所能处理的任意终止器。

详情参考：Extend the Kubernetes API with CustomResourceDefinitions

自定义控制器

单纯设置了自定义资源，并没有什么用，只有跟自定义控制器结合起来，才能将资源对象中的声明式API翻译成用户所期望的状态。自定义控制器可以用来管理任何资源类型，但是一般是跟自定义资源结合使用。

请参考使用Operator模式，该模式可以让开发者将自己的领域知识转换成特定的kubenretes API扩展。

API server聚合

Aggregated（聚合的）API server是为了将原来的API server这个巨石（monolithic）应用给拆分成，为了方便用户开发自己的API server集成进来，而不用直接修改kubernetes官方仓库的代码，这样一来也能将API server解耦，方便用户使用实验特性。这些API server可以跟core API server无缝衔接，使用kubectl也可以管理它们。

详情参考Aggregated API Server。