阿里云-云小站(无限量代金券发放中)
【腾讯云】云服务器、云数据库、COS、CDN、短信等热卖云产品特惠抢购

Kubernetes controller manager运行机制源码详细解析

321次阅读
没有评论

共计 6848 个字符,预计需要花费 18 分钟才能阅读完成。

导读 这篇文章主要为大家介绍了 Kubernetes controller manager 运行机制源码解析,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪
Run

确立目标

理解 kube-controller-manager 的运行机制

从主函数找到 run 函数,代码较长,这里精简了一下

func Run(c *config.CompletedConfig, stopCh 
StartControllers
func StartControllers(ctx ControllerContext, startSATokenController InitFunc, controllers map[string]InitFunc, unsecuredMux *mux.PathRecorderMux) error {
    // 关键性的循环,启动每个 controllers,key 为控制器名字,value 为初始化函数
    for controllerName, initFn := range controllers {
    // 是否允许启动
        if !ctx.IsControllerEnabled(controllerName) {klog.Warningf("%q is disabled", controllerName)
            continue
        }
        time.Sleep(wait.Jitter(ctx.ComponentConfig.Generic.ControllerStartInterval.Duration, ControllerStartJitter))
        klog.V(1).Infof("Starting %q", controllerName)
    // 调用 init 函数进行启动
        debugHandler, started, err := initFn(ctx)
        if err != nil {klog.Errorf("Error starting %q", controllerName)
            return err
        }
        if !started {klog.Warningf("Skipping %q", controllerName)
            continue
        }
    // 注册对应 controller 到 debug 的 url 中
        if debugHandler != nil && unsecuredMux != nil {
            basePath := "/debug/controllers/" + controllerName
            unsecuredMux.UnlistedHandle(basePath, http.StripPrefix(basePath, debugHandler))
            unsecuredMux.UnlistedHandlePrefix(basePath+"/", http.StripPrefix(basePath, debugHandler))
        }
        klog.Infof("Started %q", controllerName)
    }
    return nil
}
// 我们再去传入 controller 的函数去看看,对应的 controller 有哪些,这里有我们很多常见的概念,不一一细讲
func NewControllerInitializers(loopMode ControllerLoopMode) map[string]InitFunc {controllers := map[string]InitFunc{}
    controllers["endpoint"] = startEndpointController
    controllers["endpointslice"] = startEndpointSliceController
    controllers["endpointslicemirroring"] = startEndpointSliceMirroringController
    controllers["replicationcontroller"] = startReplicationController
    controllers["podgc"] = startPodGCController
    controllers["resourcequota"] = startResourceQuotaController
    controllers["namespace"] = startNamespaceController
    controllers["serviceaccount"] = startServiceAccountController
    controllers["garbagecollector"] = startGarbageCollectorController
    controllers["daemonset"] = startDaemonSetController
    controllers["job"] = startJobController
    controllers["deployment"] = startDeploymentController
    controllers["replicaset"] = startReplicaSetController
    controllers["horizontalpodautoscaling"] = startHPAController
    controllers["disruption"] = startDisruptionController
    controllers["statefulset"] = startStatefulSetController
    controllers["cronjob"] = startCronJobController
    controllers["csrsigning"] = startCSRSigningController
    controllers["csrapproving"] = startCSRApprovingController
    controllers["csrcleaner"] = startCSRCleanerController
    controllers["ttl"] = startTTLController
    controllers["bootstrapsigner"] = startBootstrapSignerController
    controllers["tokencleaner"] = startTokenCleanerController
    controllers["nodeipam"] = startNodeIpamController
    controllers["nodelifecycle"] = startNodeLifecycleController
    if loopMode == IncludeCloudLoops {controllers["service"] = startServiceController
        controllers["route"] = startRouteController
        controllers["cloud-node-lifecycle"] = startCloudNodeLifecycleController
    }
    controllers["persistentvolume-binder"] = startPersistentVolumeBinderController
    controllers["attachdetach"] = startAttachDetachController
    controllers["persistentvolume-expander"] = startVolumeExpandController
    controllers["clusterrole-aggregation"] = startClusterRoleAggregrationController
    controllers["pvc-protection"] = startPVCProtectionController
    controllers["pv-protection"] = startPVProtectionController
    controllers["ttl-after-finished"] = startTTLAfterFinishedController
    controllers["root-ca-cert-publisher"] = startRootCACertPublisher
    controllers["ephemeral-volume"] = startEphemeralVolumeController
    return controllers
}
ReplicaSet

由于我们的示例是创建一个 nginx 的 pod,涉及到 kube-controller-manager 的内容很少。

但是,为了加深大家对 kube-controller-manager 的认识,我们引入一个新的概念 - ReplicaSet,下面是官方说明:

A ReplicaSet’s purpose is to maintain a stable set of replica Pods running at any given time. As such, it is often used to guarantee the availability of a specified number of identical Pods.
ReplicaSet 的目的是维护一组在任何时候都处于运行状态的 Pod 副本的稳定集合。因此,它通常用来保证给定数量的、完全相同的 Pod 的可用性。

简单来说,ReplicaSet 就是用来生成指定个数的 Pod

代码在 pkg/controller/replica_set.go

ReplicaSetController
func startReplicaSetController(ctx ControllerContext) (http.Handler, bool, error) {if !ctx.AvailableResources[schema.GroupVersionResource{Group: "apps", Version: "v1", Resource: "replicasets"}] {return nil, false, nil}
  // 用 goroutine 异步运行,包含了 ReplicaSet 和 Pod 的两个 Informer
  // 这一点很好理解:我们是要控制 ReplicaSet 声明的数量和运行的 Pod 数量一致,需要同时观察者两种资源
    go replicaset.NewReplicaSetController(ctx.InformerFactory.Apps().V1().ReplicaSets(),
        ctx.InformerFactory.Core().V1().Pods(),
        ctx.ClientBuilder.ClientOrDie("replicaset-controller"),
        replicaset.BurstReplicas,
    ).Run(int(ctx.ComponentConfig.ReplicaSetController.ConcurrentRSSyncs), ctx.Stop)
    return nil, true, nil
}
// 运行函数
func (rsc *ReplicaSetController) Run(workers int, stopCh 
syncReplicaSet
func (rsc *ReplicaSetController) syncReplicaSet(key string) error {startTime := time.Now()
    defer func() {klog.V(4).Infof("Finished syncing %v %q (%v)", rsc.Kind, key, time.Since(startTime))
    }()
    // 从 key 中拆分出 namespace 和 name
    namespace, name, err := cache.SplitMetaNamespaceKey(key)
    if err != nil {return err}
  // 根据 name,从 Lister 获取对应的 ReplicaSets 信息
    rs, err := rsc.rsLister.ReplicaSets(namespace).Get(name)
    if errors.IsNotFound(err) {klog.V(4).Infof("%v %v has been deleted", rsc.Kind, key)
        rsc.expectations.DeleteExpectations(key)
        return nil
    }
    if err != nil {return err}
    rsNeedsSync := rsc.expectations.SatisfiedExpectations(key)
  // 获取 selector (k8s 是根据 selector 中的 label 来匹配 ReplicaSets 和 Pod 的)
    selector, err := metav1.LabelSelectorAsSelector(rs.Spec.Selector)
    if err != nil {utilruntime.HandleError(fmt.Errorf("error converting pod selector to selector: %v", err))
        return nil
    }
    // 根据 namespace 和 labels 获取所有的 pod
    allPods, err := rsc.podLister.Pods(rs.Namespace).List(labels.Everything())
    if err != nil {return err}
        // 过滤无效的 pod
    filteredPods := controller.FilterActivePods(allPods)
    // 根据 selector 再过滤 pod
    filteredPods, err = rsc.claimPods(rs, selector, filteredPods)
    if err != nil {return err}
    var manageReplicasErr error
    if rsNeedsSync && rs.DeletionTimestamp == nil {
    // 管理 ReplicaSet,下面详细分析
        manageReplicasErr = rsc.manageReplicas(filteredPods, rs)
    }
    rs = rs.DeepCopy()
    newStatus := calculateStatus(rs, filteredPods, manageReplicasErr)
    // 更新状态
    updatedRS, err := updateReplicaSetStatus(rsc.kubeClient.AppsV1().ReplicaSets(rs.Namespace), rs, newStatus)
    if err != nil {return err}
    if manageReplicasErr == nil && updatedRS.Spec.MinReadySeconds > 0 &&
        updatedRS.Status.ReadyReplicas == *(updatedRS.Spec.Replicas) &&
        updatedRS.Status.AvailableReplicas != *(updatedRS.Spec.Replicas) {rsc.queue.AddAfter(key, time.Duration(updatedRS.Spec.MinReadySeconds)*time.Second)
    }
    return manageReplicasErr
}
// 我们再一起看看,当 Pod 数量和 ReplicaSet 中声明的不同时,是怎么工作的
func (rsc *ReplicaSetController) manageReplicas(filteredPods []*v1.Pod, rs *apps.ReplicaSet) error {
    // diff = 当前 pod 数 - 期望 pod 数
  diff := len(filteredPods) - int(*(rs.Spec.Replicas))
    rsKey, err := controller.KeyFunc(rs)
    if err != nil {utilruntime.HandleError(fmt.Errorf("couldn't get key for %v %#v: %v", rsc.Kind, rs, err))
        return nil
    }
  // diff 小于 0,表示需要扩容,即新增 Pod
    if diff  0 { }
    return nil
}
站在前人的肩膀上,向前辈致敬,Respect!
Summary

kube-controller-manager 的核心思想是:根据期望状态和当前状态,管理 Kubernetes 中的资源。以 ReplicaSet 为例,它对比了定义声明的 Pod 数和当前集群中满足条件的 Pod 数,进行相对应的扩缩容。

阿里云 2 核 2G 服务器 3M 带宽 61 元 1 年,有高配

腾讯云新客低至 82 元 / 年,老客户 99 元 / 年

代金券:在阿里云专用满减优惠券

正文完
星哥玩云-微信公众号
post-qrcode
 0
星锅
版权声明:本站原创文章,由 星锅 于2024-07-24发表,共计6848字。
转载说明:除特殊说明外本站文章皆由CC-4.0协议发布,转载请注明出处。
【腾讯云】推广者专属福利,新客户无门槛领取总价值高达2860元代金券,每种代金券限量500张,先到先得。
阿里云-最新活动爆款每日限量供应
评论(没有评论)
验证码
【腾讯云】云服务器、云数据库、COS、CDN、短信等云产品特惠热卖中

星哥玩云

星哥玩云
星哥玩云
分享互联网知识
用户数
4
文章数
19350
评论数
4
阅读量
7968765
文章搜索
热门文章
星哥带你玩飞牛NAS-6:抖音视频同步工具,视频下载自动下载保存

星哥带你玩飞牛NAS-6:抖音视频同步工具,视频下载自动下载保存

星哥带你玩飞牛 NAS-6:抖音视频同步工具,视频下载自动下载保存 前言 各位玩 NAS 的朋友好,我是星哥!...
星哥带你玩飞牛NAS-3:安装飞牛NAS后的很有必要的操作

星哥带你玩飞牛NAS-3:安装飞牛NAS后的很有必要的操作

星哥带你玩飞牛 NAS-3:安装飞牛 NAS 后的很有必要的操作 前言 如果你已经有了飞牛 NAS 系统,之前...
我把用了20年的360安全卫士卸载了

我把用了20年的360安全卫士卸载了

我把用了 20 年的 360 安全卫士卸载了 是的,正如标题你看到的。 原因 偷摸安装自家的软件 莫名其妙安装...
再见zabbix!轻量级自建服务器监控神器在Linux 的完整部署指南

再见zabbix!轻量级自建服务器监控神器在Linux 的完整部署指南

再见 zabbix!轻量级自建服务器监控神器在 Linux 的完整部署指南 在日常运维中,服务器监控是绕不开的...
飞牛NAS中安装Navidrome音乐文件中文标签乱码问题解决、安装FntermX终端

飞牛NAS中安装Navidrome音乐文件中文标签乱码问题解决、安装FntermX终端

飞牛 NAS 中安装 Navidrome 音乐文件中文标签乱码问题解决、安装 FntermX 终端 问题背景 ...
阿里云CDN
阿里云CDN-提高用户访问的响应速度和成功率
随机文章
300元就能买到的”小钢炮”?惠普7L四盘位小主机解析

300元就能买到的”小钢炮”?惠普7L四盘位小主机解析

  300 元就能买到的 ” 小钢炮 ”?惠普 7L 四盘位小主机解析 最近...
每年0.99刀,拿下你的第一个顶级域名,详细注册使用

每年0.99刀,拿下你的第一个顶级域名,详细注册使用

每年 0.99 刀,拿下你的第一个顶级域名,详细注册使用 前言 作为长期折腾云服务、域名建站的老玩家,星哥一直...
浏览器自动化工具!开源 AI 浏览器助手让你效率翻倍

浏览器自动化工具!开源 AI 浏览器助手让你效率翻倍

浏览器自动化工具!开源 AI 浏览器助手让你效率翻倍 前言 在 AI 自动化快速发展的当下,浏览器早已不再只是...
三大开源投屏神器横评:QtScrcpy、scrcpy、escrcpy 谁才是跨平台控制 Android 的最优解?

三大开源投屏神器横评:QtScrcpy、scrcpy、escrcpy 谁才是跨平台控制 Android 的最优解?

  三大开源投屏神器横评:QtScrcpy、scrcpy、escrcpy 谁才是跨平台控制 Andr...
支付宝、淘宝、闲鱼又双叕崩了,Cloudflare也瘫了连监控都挂,根因藏在哪?

支付宝、淘宝、闲鱼又双叕崩了,Cloudflare也瘫了连监控都挂,根因藏在哪?

支付宝、淘宝、闲鱼又双叕崩了,Cloudflare 也瘫了连监控都挂,根因藏在哪? 最近两天的互联网堪称“故障...

免费图片视频管理工具让灵感库告别混乱

一言一句话
-「
手气不错
小白也能看懂:什么是云服务器?腾讯云 vs 阿里云对比

小白也能看懂:什么是云服务器?腾讯云 vs 阿里云对比

小白也能看懂:什么是云服务器?腾讯云 vs 阿里云对比 星哥玩云,带你从小白到上云高手。今天咱们就来聊聊——什...
300元就能买到的”小钢炮”?惠普7L四盘位小主机解析

300元就能买到的”小钢炮”?惠普7L四盘位小主机解析

  300 元就能买到的 ” 小钢炮 ”?惠普 7L 四盘位小主机解析 最近...
4盘位、4K输出、J3455、遥控,NAS硬件入门性价比之王

4盘位、4K输出、J3455、遥控,NAS硬件入门性价比之王

  4 盘位、4K 输出、J3455、遥控,NAS 硬件入门性价比之王 开篇 在 NAS 市场中,威...
星哥带你玩飞牛NAS硬件 01:捡垃圾的最爱双盘,暴风二期矿渣为何成不老神话?

星哥带你玩飞牛NAS硬件 01:捡垃圾的最爱双盘,暴风二期矿渣为何成不老神话?

星哥带你玩飞牛 NAS 硬件 01:捡垃圾的最爱双盘,暴风二期矿渣为何成不老神话? 前言 在选择 NAS 用预...
一句话生成拓扑图!AI+Draw.io 封神开源组合,工具让你的效率爆炸

一句话生成拓扑图!AI+Draw.io 封神开源组合,工具让你的效率爆炸

一句话生成拓扑图!AI+Draw.io 封神开源组合,工具让你的效率爆炸 前言 作为天天跟架构图、拓扑图死磕的...