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Kubernetes（K8S）是一個開源的容器編排平臺，用于自動化應(yīng)用程序部署、擴展和管理，在K8S中，GenericAPIServer是整個集群的核心組件之一，它負責處理來自客戶端的RESTful API請求，通過分析K8S源碼中的GenericAPIServer，我們可以更好地理解K8S的內(nèi)部工作原理和設(shè)計思想。
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1. 獲取K8S源碼
我們需要從GitHub上克隆K8S的源代碼倉庫：
git clone https://github.com/kubernetes/kubernetes.git
2. 編譯K8S源碼
進入k8s源碼目錄，執(zhí)行以下命令進行編譯：
make all
3. 分析GenericAPIServer的啟動過程
在K8S源碼中，GenericAPIServer的啟動過程主要在`cmd/kube-apiserver/app/server.go`文件中實現(xiàn)，以下是啟動過程的簡要概述：
– 初始化配置：從配置文件中讀取API服務(wù)器的配置信息，如監(jiān)聽地址、TLS證書等。
– 注冊API資源：將定義好的API資源注冊到API組和版本中。
– 創(chuàng)建認證插件：根據(jù)配置文件中的認證插件類型，創(chuàng)建相應(yīng)的認證插件實例。
– 創(chuàng)建授權(quán)插件：根據(jù)配置文件中的授權(quán)插件類型，創(chuàng)建相應(yīng)的授權(quán)插件實例。
– 創(chuàng)建API Server：使用前面注冊的API資源、認證插件和授權(quán)插件，創(chuàng)建API Server實例。
– 啟動HTTP服務(wù)：啟動一個HTTP服務(wù)，監(jiān)聽指定的端口，處理客戶端的請求。
4. 分析GenericAPIServer的處理流程
當客戶端發(fā)起請求時，GenericAPIServer的處理流程如下：
– 解析請求：將客戶端發(fā)送的HTTP請求解析為Kubernetes API的請求對象。
– 驗證請求：使用認證插件對請求進行驗證，確保請求來源合法。
– 授權(quán)請求：使用授權(quán)插件對請求進行授權(quán)，確保請求具有訪問權(quán)限。
– 轉(zhuǎn)換請求：將Kubernetes API的請求對象轉(zhuǎn)換為內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
– 處理請求：根據(jù)請求的類型和內(nèi)容，調(diào)用相應(yīng)的處理函數(shù)進行處理。
– 生成響應(yīng)：將處理結(jié)果轉(zhuǎn)換為Kubernetes API的響應(yīng)對象，并生成HTTP響應(yīng)。
– 發(fā)送響應(yīng)：將HTTP響應(yīng)發(fā)送回客戶端。
5. 分析GenericAPIServer的關(guān)鍵組件
在K8S源碼中，GenericAPIServer的關(guān)鍵組件主要包括以下幾個部分：
– `pkg/api`：定義了Kubernetes API的資源類型、屬性和方法。
– `pkg/apiserver`：實現(xiàn)了Kubernetes API Server的核心功能，如注冊API資源、處理請求等。
– `pkg/authentication`：實現(xiàn)了認證插件的接口，用于驗證客戶端的身份。
– `pkg/authorization`：實現(xiàn)了授權(quán)插件的接口，用于檢查客戶端的訪問權(quán)限。
– `pkg/endpoints`：定義了Kubernetes API的各種端點（如Pods、Services等）。
– `pkg/registry`：實現(xiàn)了資源的注冊和發(fā)現(xiàn)功能。
– `pkg/runtime`：提供了運行時支持，如序列化和反序列化等功能。
– `pkg/storage`：實現(xiàn)了資源的存儲功能，如etcd、本地磁盤等。
6. 分析GenericAPIServer的性能優(yōu)化策略
為了提高性能，K8S源碼中的GenericAPIServer采用了多種優(yōu)化策略，如緩存、限流、負載均衡等，以下是一些常見的優(yōu)化策略：
– 緩存：通過將經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)緩存在內(nèi)存中，減少對后端存儲系統(tǒng)的訪問次數(shù)，從而提高性能，對于Pods、Services等資源，API Server會將它們緩存在內(nèi)存中，以便快速響應(yīng)客戶端的請求。
– 限流：通過限制客戶端的并發(fā)請求數(shù)量，防止系統(tǒng)過載，API Server可以設(shè)置每個客戶端的最大并發(fā)請求數(shù)，超過該閾值的請求將被拒絕或延遲處理。
– 負載均衡：通過將請求分發(fā)到多個API Server實例上，提高系統(tǒng)的處理能力，K8S可以使用DNS或者硬件負載均衡器來實現(xiàn)負載均衡。
– 異步處理：通過將一些耗時較長的操作（如數(shù)據(jù)同步、狀態(tài)更新等）放到后臺線程中執(zhí)行，避免阻塞主線程，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，API Server可以將一些批處理操作（如批量刪除Pods）放到后臺隊列中異步處理。
7. 分析GenericAPIServer的安全策略
為了保障系統(tǒng)的安全，K8S源碼中的GenericAPIServer采用了多種安全策略，如認證、授權(quán)、加密等，以下是一些常見的安全策略：
– 認證：通過驗證客戶端的身份，確保只有合法的用戶才能訪問系統(tǒng)資源，API Server可以使用Token認證、OAuth2認證等方式對客戶端進行身份驗證。
– 授權(quán)：通過檢查客戶端的訪問權(quán)限，確保只有具有相應(yīng)權(quán)限的用戶才能訪問特定的資源，API Server可以使用RBAC（Role-Based Access Control）模型來管理用戶的權(quán)限。
名稱欄目：k8sscheduler源碼分析
轉(zhuǎn)載源于：http://fisionsoft.com.cn/article/dppjgjj.html
