简介（未完成）
Kubernetes 对象是系统中的持久实体，描述集群的期望状态
你一定有方法在不使用 Kubernetes、甚至不使用容器的情况下，自己 DIY 一个类似的方案出来。但是，一旦涉及到升级、版本管理等更工程化的能力，Kubernetes 的好处，才会更加凸现。
Kubernetes 的各种object，就是常规的各个项目组件在 kubernetes 上的表示 深入理解StatefulSet（三）：有状态应用实践 充分体现了在我们把服务 迁移到Kubernetes 的过程中，要做多少概念上的映射。
Kubernetes 基础类型系统
k8s.io/client-go, k8s.io/api, k8s.io/apimachinery 是基于Golang的 Kubernetes 编程的核心。api machinery 代码库实现了 Kubernetes 基础类型系统（实际指的是kinds）
kinds被分为 group 和verison，因此api machinery 代码中的核心术语是 GroupVersionKind，简称GVK。 与kinds 同级概念的是 resource，也按group 和version 划分，因此有术语GroupVersionResource 简称GVR，每个GVR 对应一个http 路径（kind 不会），用于标识 Kubernetes API的REST 接口
scheme struct 将golang object 映射为可能的GVK。一个GVK 到一个GVR 的映射被称为 REST mapping, RESTMapper interface/ RESTMapping struct 来完成转换。
// k8s.io/apimachinery/pkg/api/meta/interface.go
type RESTMapper interface {
KindFor(resource schema.GroupVersionResource) (schema.GroupVersionKind, error)
ResourceFor(input schema.GroupVersionResource) (schema.GroupVersionResource, error)
...
}
// k8s.io/apimachinery/pkg/runtime/scheme.go
type Scheme struct {
gvkToType map[schema.GroupVersionKind]reflect.Type
typeToGVK map[reflect.Type][]schema.GroupVersionKind
}
func (s *Scheme) ObjectKinds(obj Object) ([]schema.GroupVersionKind, bool, error) {...}
为了使 scheme正常工作，必须将golang 类型注册到 scheme 中。对于Kubernetes 核心类型，在k8s.io/client-go/kubernetes/scheme 包中 均已预先注册
// k8s.io/client-go/kubernetes/scheme/register.go
var Scheme = runtime.NewScheme()
var AddToScheme = localSchemeBuilder.AddToScheme
func init(){
v1.AddToGroupVersion(Scheme, schema.GroupVersion{Version: "v1"})
utilruntime.Must(AddToScheme(Scheme))
}
var localSchemeBuilder = runtime.SchemeBuilder{
corev1.AddToScheme,
appsv1.AddToScheme,
}
// k8s.io/api/core/v1/register.go
var (
SchemeBuilder = runtime.NewSchemeBuilder(addKnownTypes)
AddToScheme = SchemeBuilder.AddToScheme
)
func addKnownTypes(scheme *runtime.Scheme) error {
scheme.AddKnownTypes(SchemeGroupVersion,
&Pod{},
&PodList{},
&Service{},
)
...
}
kubernetes object 在go 中是struct（k8s.io/api/core/v1/types.go），struct 的filed 当然不同， 但也共用一些结构 runtime.Object。用来约定：可以set/get GroupVersionKind 和 deepCopy，即k8s object 存储其类型并允许克隆。
// k8s.io/apimachinery/pkg/runtime/interface.go
type Object interface{
GetObjectKind() schema.ObjectKind
DeepCopyObject() Object
}
type ObjectKind interface{
SetGroupVersionKind(kind GroupVersionKind)
GroupVersionKind() GroupVersionKind
}
// k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1/types.go
// 实现 ObjectKind
type TypeMeta struct{
Kind string `json:"kind"`
APIVersion string `json:"apiVersion"`
}
type ObjectMeta struct{
Name string
Namespace string
UID types.UID
ResourceVersion string
CreationTimestamp Time
DeletionTimestamp Time
Labels map[string]string
Annotations map[string]string
}
go 中的pod 声明 如下所示
// k8s.io/api/core/v1/types.go
type Pod struct{
metav1.TypeMeta
metav1.ObjectMeta `json:"metadata"`
Spec PodSpec `json:"spec"`
Status PodStatus `json:"status"`
}
每一个对象都包含两个嵌套对象来描述规格（Spec）和状态（Status），对象的规格其实就是我们期望的目标状态。而Status描述了对象的当前状态（或者说愿望的结果），是我们观察集群本身的一个接口。
type Deployment struct {
metav1.TypeMeta `json:",inline"`
metav1.ObjectMeta `json:"metadata,omitempty" protobuf:"bytes,1,opt,name=metadata"`
Spec DeploymentSpec `json:"spec,omitempty" protobuf:"bytes,2,opt,name=spec"`
Status DeploymentStatus `json:"status,omitempty" protobuf:"bytes,3,opt,name=status"`
}
集大成者——StatefulSet
StatefulSet 的设计其实非常容易理解。它把真实世界的应用状态，抽象为了两种情况：
- 拓扑状态，比如应用的主节点 A 要先于从节点 B 启动
- 存储状态，应用的多个实例分别绑定了不同的存储数据
StatefulSet 的核心功能，就是通过某种方式记录这些状态，然后在 Pod 被重新创建时，能够为新 Pod 恢复这些状态。程序 = 数据结构 + 算法。新增了一个功能，一定在数据表示上有体现（对应数据结构），一定在原来的工作流程中有体现或者改了工作流程（对应算法）
StatefulSet 这个控制器的主要作用之一，就是使用Pod 模板创建 Pod 的时候，对它们进行编号，并且按照编号顺序逐一完成创建工作。而当 StatefulSet 的“控制循环”发现 Pod 的“实际状态”与“期望状态”不一致，需要新建或者删除 Pod 进行“调谐”的时候，它会严格按照这些Pod 编号的顺序，逐一完成这些操作。所以，StatefulSet 其实可以认为是对 Deployment 的改良。
StatefulSet 里的不同 Pod 实例，不再像 ReplicaSet 中那样都是完全一样的，而是有了细微区别的。比如，每个 Pod 的 hostname、名字等都是不同的、携带了编号的。Kubernetes 通过 Headless Service，为这些有编号的 Pod，在 DNS 服务器中生成带有同样编号的 DNS 记录。StatefulSet 还为每一个 Pod 分配并创建一个同样编号的 PVC。
DNS for Services and Pods “Normal” (not headless) Services are assigned a DNS A record for a name of the form my-svc.my-namespace.svc.cluster.local. Headless Service 所代理的所有 Pod 的 IP 地址，都会被绑定一个这样格式的 DNS 记录 <pod-name>.<svc-name>.<namespace>.svc.cluster.local
通过 Headless Service 的方式，StatefulSet 为每个 Pod 创建了一个固定并且稳定的 DNS记录，来作为它的访问入口。在部署“有状态应用”的时候，应用的每个实例拥有唯一并且稳定的“网络标识”，是一个非常重要的假设。
Persistent Volume Claim 和 PV 的关系。运维人员创建PV，告知有多少volume。开发人员创建Persistent Volume Claim 告知需要多少大小的volume。创建一个 PVC，Kubernetes 就会自动为它绑定一个符合条件的Volume。即使 Pod 被删除，它所对应的 PVC 和 PV 依然会保留下来。所以当这个 Pod 被重新创建出来之后，Kubernetes 会为它找到同样编号的 PVC，挂载这个 PVC 对应的 Volume，从而获取到以前保存在 Volume 里的数据。
ConfigMap
- ConfigMap 资源用来保存key-value配置数据，这个数据可以在pods里使用，或者被用来为像controller一样的系统组件存储配置数据。
- yaml data 包括了配置数据，ConfigMap中的每个data项都会成为一个新文件。每个data 项可以用来保存单个属性，也可以用来保存一个配置文件。
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: special-config
namespace: default
data:
SPECIAL_LEVEL: very
SPECIAL_TYPE: charm
demo.yaml: |
abc: 123
edf: 456
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
spec:
...
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
...
volumeMounts:
- name: config-volume
mountPath: /etc/config
volumes:
- name: config-volume
configMap:
name: special-config
查看执行结果
root@nginx-deployment-6576c57d87-4vmk4:/etc/config# ls -al
total 12
drwxrwxrwx 3 root root 4096 Nov 9 06:06 .
drwxr-xr-x 1 root root 4096 Nov 9 04:00 ..
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Nov 9 06:06 ..2020_11_09_06_06_22.828693221
lrwxrwxrwx 1 root root 31 Nov 9 06:06 ..data -> ..2020_11_09_06_06_22.828693221
lrwxrwxrwx 1 root root 20 Nov 9 03:56 SPECIAL_LEVEL -> ..data/SPECIAL_LEVEL
lrwxrwxrwx 1 root root 19 Nov 9 03:56 SPECIAL_TYPE -> ..data/SPECIAL_TYPE
lrwxrwxrwx 1 root root 16 Nov 9 06:06 demo.yaml -> ..data/demo.yaml
DaemonSet
Job/CronJob
体会
学习rc、deployment、service、pod 这些Kubernetes object 时，因为功能和yaml 有直接的一对一关系，所以体会不深。在学习StatefulSet 和 DaemonSet 时，有几个感觉
-
Kubernetes object 是分层次的，pod 是很基础的层次，然后rc、deployment、StatefulSet 等用来描述如何管理它。
- 换句话说，pod 的配置更多是给docker看的，deployment 和StatefulSet 等配置更多是给 Kubernetes Controller 看的
- pod 其实有一份儿配置的全集， DaemonSet 的生效 是背后偷偷改 pod 配置 加上 恰当的时机操作pod api
-
Kubernetes objects是否可以笼统的划分一下，编排对象架构在调度对象之上？
- 调度对象pod、service、volume
- 编排对象StatefulSet、DaemonSet 和Job/CronJob 等