如何理解Kubernetes API

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如何理解 Kubernetes API,很多新手对此不是很清楚,为了帮助大家解决这个难题,下面丸趣 TV 小编将为大家详细讲解,有这方面需求的人可以来学习下,希望你能有所收获。

Kubernetes 把其管理的资源均视为 API 对象,并对外提供 REST 风格的 API 来操纵这些对象。Kubernetes API 由 kube-apiserver 组件提供,Kubernetes 内部各组件与 kube-apiserver 通信也是使用 API 来驱动的,除此之外,命令行工具比如 kubectl 以及各种 Kubernetes 客户端程序均是使用 API 与 Kubernetes 通信。

API 格式

Kubernetes API 格式为 prefix/group/version/resource,比如表示 Deployment 资源列表的 API 为 /apis/apps/v1/deployments,其中 apis 表示前缀,apps 表示 API 组,v1 表示 API 组的版本,deployments 表示资源名称,如下图所示:

如何理解 Kubernetes API

API 前缀

API 中的前缀无疑会增加 URL 的长度,这不由得会让我们思考以下几个问题:

前缀存在的意义是什么呢?

Kubernetes API 都有哪些前缀?

要回答这个问题就要从 API 的定义来说起,API 英文全称是 Application Programming Interface,即应用程序编程接口。那么从广义上说,Kubernetes 的 kube-apiserver 组件对外暴露的所有端点都可以称作 API,比如:

/api/v1 ,
 /apis/admissionregistration.k8s.io ,
 /apis/apps ,
 /apis/authentication.k8s.io ,
 /healthz ,
 /livez ,
 /metrics ,
 /version

应用程序可以使用这些接口来实现特定的功能,比如使用 /api/v1 或 apis/apps 接口来创建资源,使用 /healthz 来查询集群健康状态,所以这些接口都是 API。

但是,往往我们所说的 Kubernetes API 是狭义上的概念,即专指那些表示 Kubernetes 资源的 API,所以为了与其他 API 有所区分,Kubernetes 特意加了 api 前缀,该前缀表示这些 API 用于管理 Kubernetes 资源。

用于管理 Kubernetes 资源的 API 前缀除了 api 外,还有 apis,在 Kubernetes 早期的设计中,只有 api 前缀,后来为了引入 API 组的设计,又添加了 apis 前缀,简单地说,使用 api 前缀的 API 是 Kubernetes 最核心的一组 API,而使用 apis 前缀的 API 是 Kubernetes 发展过程中引入的分组 API。

API 组

前文提到 Kubernetes 早期只有以 api 为前缀的 API,这些 API 提供了 Kubernetes 最核心的功能。随着 Kubernetes 的不断演进,Kubernetes 需要引入更过的功能,也即需要提供更多的 API,这不仅给 Kubernetes 带来了沉重的负担,也给用户带了困扰。

一方面,随着 Kubernetes 提供的功能增多,Kubernetes 自身开发和维护难度越来越大,另一方面,用户往往只需要 Kubernetes 提供的部分功能。所以为了使 Kubernetes 更容易扩展和演进,同时可以让用户有选择性地开启和关闭非核心功能,Kubernetes 设计者们提出了 API 分组的理念。

所谓 API 分组理念是指把 Kubernetes 的 API 按照功能分组,该理念被提出时 Kubernetes 已经有了以 api 为前缀的一组核心 API,考虑到兼容策略,这组 API 不适宜修改,所以 API 分组实际上针对非核心的扩展 API,后续新加的功能统一使用 apis 为前缀,并把 API 按组区分,部分 API 组如下所示:

/apis/apps 
 /apis/autoscaling 
 /apis/rbac.authorization.k8s.io 
...

出现在前缀 apis 后面的就是 API 组,比如 apps 表示一组用于应用管理的 API,autoscaling 表示一组用于应用自动扩展的 API,rbac.authorization.k8s.io 表示一组用于基于角色控制的 API。

把 API 分组最大的好处在于用户可以自由地开启和关闭相应的非核心功能。用户可以使用 kube-apiserver 组件提供的 –runtime-config 参数来显式地控制某项功能是否开启。比如:

--runtime-config=autoscaling/v1=false,rbac.authorization.k8s.io/v1=true

上面的配置显式地将 autoscaling 功能关闭,同时把 rbac.authorization.k8s.io 功能开启。需要说明的是,相当大一部分 API 组默认是开启的,比如默认情况下 rbac.authorization.k8s.io 这组 API 是开启的,这意味着上面配置中 rbac.authorization.k8s.io/v1=true 是多余的,出现在本例中仅用于说明 API 组可以显式地控制开启和关闭。

把 API 分组另一非常重要的好处在于,它可以给每组 API 按照功能成熟度划分成不同的版本,比如 v1alpha1,v1beta1,v1 等。

API 版本

每组 API 都有相应的版本表示其成熟度,比如 autoscaling 就有多个版本:

/apis/autoscaling/v1 ,
 /apis/autoscaling/v2beta1 ,
 /apis/autoscaling/v2beta2 ,

为 API 提供版本并且多版本共存的意义在于为用户提供清晰的成熟度参考,比如版本名包含 alpha 表示该功能正在实验过程中,不推荐应用在生产环境中,因此 Kubernetes 默认不会开启这些功能,版本名包含 beta 表示该功能基本可用,希望用户尝试并提供反馈,因此 Kubernetes 往往默认启用这些功能,版本名为 vx 表示功能已固定,相应的 API 也不会再修改,用户可以放心使用。

为 API 分组同时为每个 API 提供多个版本,这允许每组功能可以不同的速度演进,而不必互相影响。

了解一个应用的功能,从 API 入手往往能快速地掌握住该应用的概况,包括它是什么,它能用来做什么以及怎么使用它。本节简要地介绍了 Kubernetes 的 API 设计,借此读者可以从宏观上对 Kubernetes API 有个基本的了解,为将来详细了解每个功能点,也就是每个具体的 API 打下基础。

Kubernetes API 的分组设计为其提供了无限的扩展能力,借此机制可以轻松地为 Kubernetes 提供扩展功能,用户不仅可以使用 CRD(Custom Resource Definition)功能来提供新的 API,还可以通过扩展 apiserver 来扩展功能。

前文也提到,提出 API 分组理念以前,Kubernetes 就存在了以 api 为前缀的一组 API,这了保持兼容性,这组核心 API 并没有划分到特定的组,它的 API 格式则是 prefix/version/resource(少了 group 名字),比如 /api/v1/Pods。通常我们在说 API 版本时往往是指 group/version,即带上组名和版本,为了描述上的方便,社区开发者日常交流时往往称这组特别的 API 为 core 组。

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正文完
 
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