本篇內(nèi)容主要講解“kubernetes中etcd增刪改查的具體實(shí)現(xiàn)”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“kubernetes中etcd增刪改查的具體實(shí)現(xiàn)”吧!
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kubernetes中基于etcd實(shí)現(xiàn)集中的數(shù)據(jù)存儲,今天來學(xué)習(xí)下基于etcd如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取一致性、更新一致性、事務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)
在k8s中有部分?jǐn)?shù)據(jù)的存儲是需要經(jīng)過處理之后才能存儲的，比如secret這種加密的數(shù)據(jù)，既然要存儲就至少包含兩個操作，加密存儲，解密讀取，transformer就是為了完成該操作而實(shí)現(xiàn)的，其在進(jìn)行etcd數(shù)據(jù)存儲的時候回對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，而在讀取的時候，則會進(jìn)行解密
在etcd中進(jìn)行修改(增刪改)操作的時候，都會遞增revision，而在k8s中也通過該值來作為k8s資源的ResourceVersion,該機(jī)制也是實(shí)現(xiàn)watch的關(guān)鍵機(jī)制，在操作etcd解碼從etcd獲取的數(shù)據(jù)的時候，會通過versioner組件來為資源動態(tài)的修改該值
將數(shù)據(jù)從etcd中讀取后，數(shù)據(jù)本身就是一個字節(jié)數(shù)組，如何將對應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成我們真正的運(yùn)行時對象呢？還記得我們之前的scheme與codec么，在這里我們知道對應(yīng)的數(shù)據(jù)編碼格式，也知道資源對象的類型，則通過codec、字節(jié)數(shù)組、目標(biāo)類型，我們就可以完成對應(yīng)數(shù)據(jù)的反射
etcd中的數(shù)據(jù)寫入是基于leader單點(diǎn)寫入和集群quorum機(jī)制實(shí)現(xiàn)的，并不是一個強(qiáng)一致性的數(shù)據(jù)寫入，則如果如果我們訪問的節(jié)點(diǎn)不存在quorum的半數(shù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)，則可能造成短暫的數(shù)據(jù)不一致，針對一些強(qiáng)一致的場景，我們可以通過其revision機(jī)制來進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取, 保證我們讀取到更新之后的數(shù)據(jù)
重慶分公司
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// 省略非核心代碼
func (s *store) Get(ctx context.Context, key string, resourceVersion string, out runtime.Object, ignoreNotFound bool) error {
// 獲取key
getResp, err := s.client.KV.Get(ctx, key, s.getOps...)
// 檢測當(dāng)前版本，是否達(dá)到最小版本的
if err = s.ensureMinimumResourceVersion(resourceVersion, uint64(getResp.Header.Revision)); err != nil {
return err
}
// 執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
data, _, err := s.transformer.TransformFromStorage(kv.Value, authenticatedDataString(key))
if err != nil {
return storage.NewInternalError(err.Error())
}
// 解碼數(shù)據(jù)
return decode(s.codec, s.versioner, data, out, kv.ModRevision)
}
創(chuàng)建一個接口數(shù)據(jù)則會首先進(jìn)行資源對象的檢查，避免重復(fù)創(chuàng)建對象，此時會先通過資源對象的version字段來進(jìn)行初步檢查，然后在利用etcd的事務(wù)機(jī)制來保證資源創(chuàng)建的原子性操作
// 省略非核心代碼
func (s *store) Create(ctx context.Context, key string, obj, out runtime.Object, ttl uint64) error {
if version, err := s.versioner.ObjectResourceVersion(obj); err == nil && version != 0 {
return errors.New("resourceVersion should not be set on objects to be created")
}
if err := s.versioner.PrepareObjectForStorage(obj); err != nil {
return fmt.Errorf("PrepareObjectForStorage failed: %v", err)
}
// 將數(shù)據(jù)編碼
data, err := runtime.Encode(s.codec, obj)
if err != nil {
return err
}
// 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)
newData, err := s.transformer.TransformToStorage(data, authenticatedDataString(key))
if err != nil {
return storage.NewInternalError(err.Error())
}
startTime := time.Now()
// 事務(wù)操作
txnResp, err := s.client.KV.Txn(ctx).If(
notFound(key), // 如果之前不存在 這里是利用的etcd的ModRevision即修改版本為0， 寓意著對應(yīng)的key不存在
).Then(
clientv3.OpPut(key, string(newData), opts...), // put修改數(shù)據(jù)
).Commit()
metrics.RecordEtcdRequestLatency("create", getTypeName(obj), startTime)
if err != nil {
return err
}
if !txnResp.Succeeded {
return storage.NewKeyExistsError(key, 0)
}
if out != nil {
// 獲取對應(yīng)的Revision
putResp := txnResp.Responses[0].GetResponsePut()
return decode(s.codec, s.versioner, data, out, putResp.Header.Revision)
}
return nil
}
func notFound(key string) clientv3.Cmp {
return clientv3.Compare(clientv3.ModRevision(key), "=", 0)
}
刪除接口主要是通過CAS和事務(wù)機(jī)制來共同實(shí)現(xiàn)，確保在etcd不發(fā)生異常的情況，即使并發(fā)對同個資源來進(jìn)行刪除操作也能保證至少有一個節(jié)點(diǎn)成功
// 省略非核心代碼
func (s *store) conditionalDelete(ctx context.Context, key string, out runtime.Object, v reflect.Value, preconditions *storage.Preconditions, validateDeletion storage.ValidateObjectFunc) error {
startTime := time.Now()
// 獲取當(dāng)前的key的數(shù)據(jù)
getResp, err := s.client.KV.Get(ctx, key)
for {
// 獲取當(dāng)前的狀態(tài)
origState, err := s.getState(getResp, key, v, false)
if err != nil {
return err
}
txnResp, err := s.client.KV.Txn(ctx).If(
clientv3.Compare(clientv3.ModRevision(key), "=", origState.rev), // 如果修改版本等于當(dāng)前狀態(tài)，就嘗試刪除
).Then(
clientv3.OpDelete(key), // 刪除
).Else(
clientv3.OpGet(key), // 獲取
).Commit()
if !txnResp.Succeeded {
// 獲取最新的數(shù)據(jù)重試事務(wù)操作
getResp = (*clientv3.GetResponse)(txnResp.Responses[0].GetResponseRange())
klog.V(4).Infof("deletion of %s failed because of a conflict, going to retry", key)
continue
}
// 將最后一個版本的數(shù)據(jù)解碼到out里面，然后返回
return decode(s.codec, s.versioner, origState.data, out, origState.rev)
}
}
更新接口實(shí)現(xiàn)上與刪除接口并無本質(zhì)上的差別，但是如果多個節(jié)點(diǎn)同時進(jìn)行更新，CAS并發(fā)操作必然會有一個節(jié)點(diǎn)成功，當(dāng)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有節(jié)點(diǎn)操作成功，則當(dāng)前節(jié)點(diǎn)其實(shí)并不需要再做過多的操作，直接返回即可
// 省略非核心代碼
func (s *store) GuaranteedUpdate(
ctx context.Context, key string, out runtime.Object, ignoreNotFound bool,
preconditions *storage.Preconditions, tryUpdate storage.UpdateFunc, suggestion ...runtime.Object) error {
// 獲取當(dāng)前key的最新數(shù)據(jù)
getCurrentState := func() (*objState, error) {
startTime := time.Now()
getResp, err := s.client.KV.Get(ctx, key, s.getOps...)
metrics.RecordEtcdRequestLatency("get", getTypeName(out), startTime)
if err != nil {
return nil, err
}
return s.getState(getResp, key, v, ignoreNotFound)
}
// 獲取當(dāng)前數(shù)據(jù)
var origState *objState
var mustCheckData bool
if len(suggestion) == 1 && suggestion[0] != nil {
// 如果提供了建議的數(shù)據(jù)，則會使用，
origState, err = s.getStateFromObject(suggestion[0])
if err != nil {
return err
}
//但是需要檢測數(shù)據(jù)
mustCheckData = true
} else {
// 嘗試重新獲取數(shù)據(jù)
origState, err = getCurrentState()
if err != nil {
return err
}
}
transformContext := authenticatedDataString(key)
for {
// 檢查對象是否已經(jīng)更新, 主要是通過檢測uuid/revision來實(shí)現(xiàn)
if err := preconditions.Check(key, origState.obj); err != nil {
// If our data is already up to date, return the error
if !mustCheckData {
return err
}
// 如果檢查數(shù)據(jù)一致性錯誤，則需要重新獲取
origState, err = getCurrentState()
if err != nil {
return err
}
mustCheckData = false
// Retry
continue
}
// 刪除當(dāng)前的版本數(shù)據(jù)revision
ret, ttl, err := s.updateState(origState, tryUpdate)
if err != nil {
// If our data is already up to date, return the error
if !mustCheckData {
return err
}
// It's possible we were working with stale data
// Actually fetch
origState, err = getCurrentState()
if err != nil {
return err
}
mustCheckData = false
// Retry
continue
}
// 編碼數(shù)據(jù)
data, err := runtime.Encode(s.codec, ret)
if err != nil {
return err
}
if !origState.stale && bytes.Equal(data, origState.data) {
// 如果我們發(fā)現(xiàn)我們當(dāng)前的數(shù)據(jù)與獲取到的數(shù)據(jù)一致，則會直接跳過
if mustCheckData {
origState, err = getCurrentState()
if err != nil {
return err
}
mustCheckData = false
if !bytes.Equal(data, origState.data) {
// original data changed, restart loop
continue
}
}
if !origState.stale {
// 直接返回數(shù)據(jù)
return decode(s.codec, s.versioner, origState.data, out, origState.rev)
}
}
// 磚漢數(shù)據(jù)
newData, err := s.transformer.TransformToStorage(data, transformContext)
if err != nil {
return storage.NewInternalError(err.Error())
}
opts, err := s.ttlOpts(ctx, int64(ttl))
if err != nil {
return err
}
trace.Step("Transaction prepared")
startTime := time.Now()
// 事務(wù)更新數(shù)據(jù)
txnResp, err := s.client.KV.Txn(ctx).If(
clientv3.Compare(clientv3.ModRevision(key), "=", origState.rev),
).Then(
clientv3.OpPut(key, string(newData), opts...),
).Else(
clientv3.OpGet(key),
).Commit()
metrics.RecordEtcdRequestLatency("update", getTypeName(out), startTime)
if err != nil {
return err
}
trace.Step("Transaction committed")
if !txnResp.Succeeded {
// 重新獲取數(shù)據(jù)
getResp := (*clientv3.GetResponse)(txnResp.Responses[0].GetResponseRange())
klog.V(4).Infof("GuaranteedUpdate of %s failed because of a conflict, going to retry", key)
origState, err = s.getState(getResp, key, v, ignoreNotFound)
if err != nil {
return err
}
trace.Step("Retry value restored")
mustCheckData = false
continue
}
// 獲取put響應(yīng)
putResp := txnResp.Responses[0].GetResponsePut()
return decode(s.codec, s.versioner, data, out, putResp.Header.Revision)
}
}到此，相信大家對“kubernetes中etcd增刪改查的具體實(shí)現(xiàn)”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！
