kubernetes源码分析 -- kube-proxy
Kube-proxy需要在每一个minion结点上运行。他的作用是service的代理，负责将业务连接到service后面具体执行结点（endpoints）。
我们列一下体现kube-proxy主要设计的代码部分。
总的来说kubernetes的代码可以从cmd看进去，看每个组件的启动过程，以及提供的业务。Cmd部分组织启动进程的过程以及代码调用，具体的代码实现在pkg里面。
Kube-proxy的重点代码是pkg中的serviceConfig、endpointsConfig（在pkg/proxy/config中），每个config中的mux，以及注册到config的处理函数proxier和endpointsHandler（这两个在pkg/proxy/userspace中），还有监听服务信息的API（代码也在pkg/proxy/config中）。
在执行kube-proxy命令的时候，NewProxyServerDefault函数依次创建serviceConfig，注册proxier；创建endpointConfig，注册endpointsHandler； 创建NewSourceAPI，在这里面会启动两个channel监听service和endpoint的变化，具体代码见下段：
| serviceConfig := proxyconfig.NewServiceConfig() serviceConfig.RegisterHandler(proxier)
endpointsConfig := proxyconfig.NewEndpointsConfig() endpointsConfig.RegisterHandler(endpointsHandler)
proxyconfig.NewSourceAPI( client, config.ConfigSyncPeriod, serviceConfig.Channel("api"), endpointsConfig.Channel("api"), ) |
下面是代码调用依赖。我的画图工具太差，有点难看~~
在
proxyconfig.NewSourceAPI(
client,
config.ConfigSyncPeriod,
serviceConfig.Channel("api"),
endpointsConfig.Channel("api"),
这段代码中，serviceConfig和endpointsConfig会分别创建一个channel，并监听这个channel的消息收到后推送到config内的mux。
serviceConfig的创建在
func NewServiceConfig() *ServiceConfig {
updates := make(chan struct{})
store := &serviceStore{updates: updates, services: make(map[string]map[types.NamespacedName]api.Service)}
mux := config.NewMux(store)
bcaster := config.NewBroadcaster()
go watchForUpdates(bcaster, store, updates)
return &ServiceConfig{mux, bcaster, store}
}
他创建了mux，注入进mux的serviceStore会提供Merge方法：
func (s *serviceStore) Merge(source string, change interface{}) error {
这个方法加工组织收到的数据，并通知proxier，调用他的OnServiceUpdate方法。具体是怎么触发到的呢？Merge方法在加工好数据后，构造一个空的数据{}推给叫updates的 channel，他触发了前面注册进去的proxier。 代码是serviceConfig.RegisterHandler(proxier)。
这样，当service有变化就会触发到OnServiceUpdate。
以新增一个service为例，前端api将消息发过来最后触发OnServiceUpdate后，这个方法会启动一个随机端口并监听他；再通过修改iptables的方式，将发给service的portal（集群内虚地址）的报文全部截收，发给自己刚才监听的那个随机端口。随机端口收到消息后，会选择这个service的一个endpoint，并建立到这个endpoint的链接，同时转发client和endpoints直接的报文。
这里可以看到，kubernetes这种解决服务发现的方法，多转发了一次报文。
OnServiceUpdate调用了两个很重要的函数addServiceOnPort和openPortal，通过他们完成了上述工作。
func (proxier *Proxier) addServiceOnPort(service proxy.ServicePortName, protocol api.Protocol, proxyPort int, timeout time.Duration) (*serviceInfo, error) {
sock, err := newProxySocket(protocol, proxier.listenIP, proxyPort)
if err != nil {
return nil, err
}
_, portStr, err := net.SplitHostPort(sock.Addr().String())
if err != nil {
sock.Close()
return nil, err
}
portNum, err := strconv.Atoi(portStr)
if err != nil {
sock.Close()
return nil, err
}
si := &serviceInfo{
isAliveAtomic: 1,
proxyPort: portNum,
protocol: protocol,
socket: sock,
timeout: timeout,
activeClients: newClientCache(),
sessionAffinityType: api.ServiceAffinityNone, // default
stickyMaxAgeMinutes: 180, // TODO: parameterize this in the API.
}
proxier.setServiceInfo(service, si)
glog.V(2).Infof("Proxying for service %q on %s port %d", service, protocol, portNum)
go func(service proxy.ServicePortName, proxier *Proxier) {
defer util.HandleCrash()
atomic.AddInt32(&proxier.numProxyLoops, 1)
sock.ProxyLoop(service, si, proxier)
atomic.AddInt32(&proxier.numProxyLoops, -1)
}(service, proxier)
return si, nil
}
func (proxier *Proxier) openPortal(service proxy.ServicePortName, info *serviceInfo) error {
err := proxier.openOnePortal(info.portal, info.protocol, proxier.listenIP, info.proxyPort, service)
if err != nil {
return err
}
for _, publicIP := range info.externalIPs {
err = proxier.openOnePortal(portal{net.ParseIP(publicIP), info.portal.port, true}, info.protocol, proxier.listenIP, info.proxyPort, service)
if err != nil {
return err
}
}
for _, ingress := range info.loadBalancerStatus.Ingress {
if ingress.IP != "" {
err = proxier.openOnePortal(portal{net.ParseIP(ingress.IP), info.portal.port, false}, info.protocol, proxier.listenIP, info.proxyPort, service)
if err != nil {
return err
}
}
}
if info.nodePort != 0 {
err = proxier.openNodePort(info.nodePort, info.protocol, proxier.listenIP, info.proxyPort, service)
if err != nil {
return err
}
}
return nil
}
在addServiceOnPort中调用的重要函数是
func (udp *udpProxySocket) getBackendConn(activeClients *clientCache, cliAddr net.Addr, proxier *Proxier, service proxy.ServicePortName, timeout time.Duration) (net.Conn, error) {
activeClients.mu.Lock()
defer activeClients.mu.Unlock()
svrConn, found := activeClients.clients[cliAddr.String()]
if !found {
// TODO: This could spin up a new goroutine to make the outbound connection,
// and keep accepting inbound traffic.
glog.V(3).Infof("New UDP connection from %s", cliAddr)
var err error
svrConn, err = tryConnect(service, cliAddr, "udp", proxier)
if err != nil {
return nil, err
}
if err = svrConn.SetDeadline(time.Now().Add(timeout)); err != nil {
glog.Errorf("SetDeadline failed: %v", err)
return nil, err
}
activeClients.clients[cliAddr.String()] = svrConn
go func(cliAddr net.Addr, svrConn net.Conn, activeClients *clientCache, timeout time.Duration) {
defer util.HandleCrash()
udp.proxyClient(cliAddr, svrConn, activeClients, timeout)
}(cliAddr, svrConn, activeClients, timeout)
}
return svrConn, nil
}
他选择service的一个endpoint，并建立clientSock和endpointSock之间的连接。