底層都完全了解 - Kubernetes API Server原始程式分析


	►Kubernetes 控制面與節點組件的功能與結構　　►Kubernetes API 的組、版本及資源定義　　►宣告式 API 與控制器模式的運作機制　　►Kubernetes 社區治理與貢獻開發流程　　►API Server 的結構、原理與原始碼解析　　►Kubernetes API 的屬性、方法與定義規範　　►Generic Server 與主 Server 的建構與運行邏輯　　►CRD 的定義、屬性驗證及版本轉換　　►聚合 Server 的設計、實現及功能擴展　　►聚合 Server 的部署、測試與問題排查方法　　►API Server Builder 的開發步驟與應用實例　　►使用 Kubebuilder 開發與測試 Kubernetes Operator 　　本書分為三大部分，從基礎概念到原始碼解析，再到實戰開發，逐步帶領讀者深入了解Kubernetes的運作原理與開發實踐。第一部分聚焦基礎知識，介紹Kubernetes的控制面與節點組件、API資源與版本管理，以及API Server的核心運作機制，包括請求過濾鏈、認證控制和控制器模式等關鍵內容，並涵蓋Kubernetes社區治理與開發流程，幫助讀者掌握如何參與開源專案。第二部分深入解析Kubernetes原始碼，涵蓋API Server的架構、命令列應用的實現，並詳細講解Generic Server與主Server的建構邏輯，包括Server啟動、配置、請求處理鏈的實現及認證控制，還探索了CRD定義、Webhook應用和API擴展的實現方法，揭示Kubernetes高度可擴展性的核心技術。第三部分則著重於實戰應用，展示如何開發聚合Server和Operator，並運用API Server Builder與Kubebuilder等工具完成從專案初始化到部署測試的完整流程，結合實際案例說明設計與實現Kubernetes自定義功能的高效方法。


	目錄基礎篇 1 Kubernetes 與API Server 概要 ▌1.1 Kubernetes 組件 1.1.1 控制面上的組件 1.1.2 節點上的組件 ▌1.2 Kubernetes API 基本概念 1.2.1 API 和API 物件 1.2.2 API 種類 1.2.3 API 組和版本 1.2.4 API 資源 ▌1.3 API Server 1.3.1 一個Web Server 1.3.2 服務於API 1.3.3 請求過濾鏈與認證控制 ▌1.4 宣告式API 和控制器模式 1.4.1 宣告式API 1.4.2 控制器和控制器模式 ▌1.5 本章小結 2 Kubernetes 專案 ▌2.1 Kubernetes 社區治理 2.1.1 特別興趣組 2.1.2 SIG 內的子專案小組 2.1.3 工作群組 ▌2.2 開發人員如何貢獻程式 2.2.1 開發流程 2.2.2 程式提交與合併流程 ▌2.3 原始程式碼下載與編譯 2.3.1 下載 2.3.2 本地編譯與運行 ▌2.4 本章小結原始程式篇 3 API Server ▌3.1 Kubernetes 的專案結構 3.1.1 頂層目錄 3.1.2 staging 目錄 3.1.3 pkg 目錄 ▌3.2 Cobra 3.2.1 命令的格式規範 3.2.2 用Cobra 寫命令列應用 ▌3.3 整體結構 3.3.1 子Server 3.3.2 再談聚合器 ▌3.4 API Server 的建立與啟動 3.4.1 建立Cobra 命令 3.4.2 命令的核心邏輯 3.4.3 CreateServerChain() 函數 3.4.4 總結與展望 ▌3.5 本章小結 4 Kubernetes API ▌4.1 Kubernetes API 原始程式碼 4.1.1 內部版本和外部版本 4.1.2 API 的屬性 4.1.3 API 的方法與函數 4.1.4 API 定義與實現的約定 ▌4.2 內建 API ▌4.3 核心 API ▌4.4 程式生成 4.4.1 程式生成工作原理 4.4.2 程式生成範例 4.4.3 觸發程式生成 ▌4.5 本章小結 5 Generic Server ▌5.1 Go 語言實現Web Server ▌5.2 go-restful 5.2.1 go-restful 簡介 5.2.2 go-restful 中的核心概念 5.2.3 使用go-restful ▌5.3 OpenAPI 5.3.1 什麼是OpenAPI 5.3.2 Kubernetes 使用OpenAPI 規格說明 5.3.3 生成API OpenAPI 規格說明 5.3.4 Generic Server 與OpenAPI ▌5.4 Scheme 機制 5.4.1 登錄檔的內容 5.4.2 登錄檔的建構 ▌5.5 Generic Server 的建構 5.5.1 準備Server 運行配置 5.5.2 建立Server 實例 5.5.3 建構請求處理鏈 5.5.4 增加啟動和關閉鉤子函數 ▌5.6 Generic Server 的啟動 5.6.1 啟動準備 5.6.2 啟動 ▌5.7 API 的注入與請求回應 5.7.1 注入處理流程 5.7.2 WebService 及其Route 生成過程 5.7.3 回應對Kubernetes API 的HTTP 請求 ▌5.8 認證控制機制 5.8.1 什麼是認證控制 5.8.2 認證控制器 5.8.3 動態認證控制 ▌5.9 一個HTTP 請求的處理過程 ▌5.10 本章小結 6 主Server ▌6.1 主Server 的實現 6.1.1 填充登錄檔 6.1.2 準備Server 運行配置 6.1.3 建立主Server ▌6.2 主Server 的幾個控制器 6.2.1 ReplicaSet 控制器 6.2.2 Deployment 控制器 6.2.3 StatefulSet 控制器 6.2.4 Service Account 控制器 ▌6.3 主Server 的認證控制 6.3.1 運行選項和命令列參數 6.3.2 從運行選項到運行配置 6.3.3 從運行配置到Generic Server ▌6.4 API Server 的登入驗證機制 6.4.1 API Server 登入驗證基礎 6.4.2 API Server 的登入驗證策略 6.4.3 API Server 中建構登入認證機制 ▌6.5 本章小結 7 擴充Server ▌7.1 CustomResourceDefinition 介紹 7.1.1 CRD 的屬性 7.1.2 客製化API 屬性的定義與驗證 7.1.3 啟用Status 和Scale 子資源 7.1.4 版本轉換的Webhook ▌7.2 擴充Server 的實現 7.2.1 獨立模組 7.2.2 準備Server 運行配置 7.2.3 建立擴充Server 7.2.4 啟動擴充Server ▌7.3 擴充Server 中控制器的實現 7.3.1 發現控制器 7.3.2 名稱控制器 7.3.3 非結構化規格控制器 7.3.4 API 審核控制器 7.3.5 CRD 清理控制器 ▌7.4 本章小結 8 聚合器和聚合Server ▌8.1 聚合器與聚合Server 介紹 8.1.1 背景與目的 8.1.2 再談API Server 結構 ▌8.2 聚合器的實現 8.2.1 APIService 簡介 8.2.2 準備Server 運行配置 8.2.3 建立聚合器 8.2.4 啟動聚合器 8.2.5 聚合器代理轉發HTTP 請求 ▌8.3 聚合器中控制器的實現 8.3.1 自動註冊控制器與CRD 註冊控制器 8.3.2 APIService 註冊控制器 8.3.3 APIService 狀態監測控制器 ▌8.4 聚合Server 8.4.1 最靈活的擴充方式 8.4.2 聚合Server 的結構 8.4.3 委派登入認證 8.4.4 委派許可權認證 ▌8.5 本章小結實戰篇 9 開發聚合 Server ▌9.1 目標 ▌9.2 聚合Server 的開發 9.2.1 建立專案 9.2.2 設計API 9.2.3 生成程式 9.2.4 填充登錄檔 9.2.5 資源存取 9.2.6 撰寫認證控制 9.2.7 增加Web Server 9.2.8 部署與測試 ▌9.3 相關控制器的開發 9.3.1 設計 9.3.2 實現 9.3.3 如何啟動 9.3.4 測試 ▌9.4 本章小結 10 API Server Builder 與Kubebuilder ▌10.1 controller-runtime 10.1.1 核心概念 10.1.2 工作機制 ▌10.2 API Server Builder 10.2.1 概覽 10.2.2 Builder 用法 ▌10.3 Kubebuilder 10.3.1 概覽 10.3.2 功能 10.3.3 開發步驟 ▌10.4 本章小結 11 API Server Builder 開發聚合Server ▌11.1 目標 ▌11.2 聚合Server 的開發 11.2.1 專案初始化 11.2.2 建立v1alpha1 版API 並實現 11.2.3 增加v1 版本API 並實現 ▌11.3 相關控制器的開發 ▌11.4 部署與測試 11.4.1 準備工作 11.4.2 製作鏡像 11.4.3 向叢集提交 11.4.4 測試 ▌11.5 本章小結 12 Kubebuilder 開發Operator ▌12.1 目標 ▌12.2 定義CRD 12.2.1 專案初始化 12.2.2 增加客製化API ▌12.3 相關控制器的開發 12.3.1 實現控制器 12.3.2 本地測試控制器 ▌12.4 認證控制Webhook 的開發 12.4.1 引入認證控制Webhook 12.4.2 實現控制邏輯 ▌12.5 部署至叢集並測試 12.5.1 製作鏡像 12.5.2 部署cert-manager 12.5.3 部署並測試 ▌12.6 本章小結