关于kubebuilder

在实际工作中，对kubernetes的资源执行各种个性化配置和控制是很常见的需求，例如自定义镜像的pod如何控制副本数、主从关系，以及各种自定义资源的控制等；
对于上述需求，很适合使用Operator 模式来解决，这里有官方对Operator的介绍：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/extend-kubernetes/operator/ ，Operator模式的执行流程如下图所示：

image.png

为了简化Operator开发，我们可以选用一些已有的开源工具，kubebuilder就是其中之一；

安装

kubectl安装和配置，这样可以在kubebuilder电脑上操作kubernetes环境；

• 安装golang
• 安装docker
• 安装kustomize
• 安装kubebuilder

环境信息

如下图，整个实战环境一共由两台电脑组成：

image.png

• kubernetes电脑：hostname是k8s，上面运行着1.20版本的kubernetes，关于kubernetes的部署不是本文重点，请参考其他教程完成，需要确保kubernetes正常可用；
• kubebuilder电脑：操作系统是CentoOS-7.9.2009，hostname是kubebuilder，咱们的实战就在这台电脑上操作；
• kubebuilder版本：2.3.1
• go版本：1.15.6
• docker版本：19.03.13
• 为了省事儿，所有操作都是用root帐号执行的；

kubectl安装和配置

执行以下命令在线安装：
curl -LO https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/$(curl -s https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl

kubectl文件下载到linux机器后，执行命令chmod +x ./kubectl，给文件可执行权限；
执行以下命令，将kubectl移动到可以全局访问的目录下：
mv ./kubectl /usr/local/bin/kubectl

新建~/.kube/目录；

登录k8s电脑，在_{/.kube/目录下有个config文件，将此文件复制到kubebuilder电脑的}/.kube/目录下；

回到kubebuilder电脑，此时执行kubectl命令可以直接操作k8s电脑上的kubernetes了：

[root@kubebuilder ~]# kubectl get nodes -o wide
NAME   STATUS   ROLES                  AGE   VERSION   INTERNAL-IP       EXTERNAL-IP   OS-IMAGE                KERNEL-VERSION                CONTAINER-RUNTIME
k8s    Ready    control-plane,master   33m   v1.20.2   192.168.133.211   <none>        CentOS Linux 7 (Core)   3.10.0-1160.11.1.el7.x86_64   docker://19.3.13
[root@kubebuilder ~]# 
[root@kubebuilder ~]# kubectl get pod --all-namespaces
NAMESPACE     NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-system   coredns-7f89b7bc75-fw928      1/1     Running   0          33m
kube-system   coredns-7f89b7bc75-tv7tk      1/1     Running   0          33m
kube-system   etcd-k8s                      1/1     Running   0          33m
kube-system   kube-apiserver-k8s            1/1     Running   0          33m
kube-system   kube-controller-manager-k8s   1/1     Running   0          33m
kube-system   kube-flannel-ds-q9f64         1/1     Running   0          32m
kube-system   kube-proxy-clmbf              1/1     Running   0          33m
kube-system   kube-scheduler-k8s            1/1     Running   0          33m

安装golang

安装必要应用：
yum install unzip tree wget gcc gcc-c++ kernel-devel -y

用我准备好的脚本安装golang并设置好环境变量：
curl -o install-go.sh \ https://raw.githubusercontent.com/zq2599/blog_demos/master/files/install-go.sh \ && chmod a+x ./install-go.sh \ && ./install-go.sh

执行完上述命令后，控制台会输出类似下面的内容，可见hello.go文件可以被成功执行，表示go环境部署成功，并且输出的环境变量也是正常的：

...
5. create go source file
package main

import "fmt"

func main() {
fmt.Println("Hello world!")
}
6. run hello.go
Hello world!
go1.15.6 install and check finished

执行source .bashrc确保当前shell环境中的环境变量已经生效；

安装docker

执行以下命令完成docker的安装和启动：

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
yum -y install docker-ce-19.03.13
systemctl start docker
systemctl enable docker

验证安装是否成功：

[root@kubebuilder ~]# docker version
Client: Docker Engine - Community
 Version:           20.10.2
 API version:       1.40
 Go version:        go1.13.15
 Git commit:        2291f61
 Built:             Mon Dec 28 16:17:48 2020
 OS/Arch:           linux/amd64
 Context:           default
 Experimental:      true

Server: Docker Engine - Community
 Engine:
  Version:          19.03.13
  API version:      1.40 (minimum version 1.12)
  Go version:       go1.13.15
  Git commit:       4484c46d9d
  Built:            Wed Sep 16 17:02:21 2020
  OS/Arch:          linux/amd64
  Experimental:     false
 containerd:
  Version:          1.4.3
  GitCommit:        269548fa27e0089a8b8278fc4fc781d7f65a939b
 runc:
  Version:          1.0.0-rc92
  GitCommit:        ff819c7e9184c13b7c2607fe6c30ae19403a7aff
 docker-init:
  Version:          0.18.0
  GitCommit:        fec3683

设置镜像加速，否则下载镜像慢并且时常超时，执行以下命令完成镜像加速的设置并使其生效：

mkdir -p /etc/docker
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}
EOF
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

安装kustomize

后面的操作中需要使用kustomize去做配置管理，执行以下命令即可安装：

mkdir -p $GOPATH/bin
cd $GOPATH/bin
GOBIN=$(pwd)/ GO111MODULE=on go get sigs.k8s.io/kustomize/kustomize/v3

安装kubebuilder

以下脚本通过go命令确定当前系统和CPU架构，再去服务器下载对应的kubebuilder文件，然后设置环境变量：

os=$(go env GOOS)
arch=$(go env GOARCH)
curl -L https://go.kubebuilder.io/dl/2.3.1/${os}/${arch} | tar -xz -C /tmp/
mv /tmp/kubebuilder_2.3.1_${os}_${arch} /usr/local/kubebuilder
export PATH=$PATH:/usr/local/kubebuilder/bin
1

执行命令确认安装成功：

[root@kubebuilder ~]# kubebuilder version
Version: version.Version{KubeBuilderVersion:"2.3.1", KubernetesVendor:"1.16.4", GitCommit:"8b53abeb4280186e494b726edf8f54ca7aa64a49", BuildDate:"2020-03-26T16:42:00Z", GoOs:"unknown", GoArch:"unknown"}

至此，kubebuilder开发环境的准备工作就完成了，接下来的章节咱们正式进入开发实战，一起去学习精彩的kubernetes operator；