云原生应用开发 Operator原理与实践

1.本书内容基于中国移动云能力中心容器产品团队对Operator的开发心得，从理论和实践两个方面展开，细致的向读者介绍了Operator。 2.前三章分析Operator开发原理，最后一章围绕实际项目，从实践的角度阐述如何开发Operator，理论与实战相结合，助力读者从零开始学习。 2.本书内容基于中国移动研发团队多年的Operator开发实践经验总结提炼而来，具有实战意义，并为读者提供开发思路。

本书共分为4章，完整地介绍了Operator的开发原理和流程：第1章主要介绍云原生、Operator的起源和发展，以及Operator技术等；第2章主要介绍Operator原理，对开发Operator相关的模块，如Kube-APIServer和Client-go进行了分析。第3章介绍和分析目前应用广泛的Operator开发框架——Kubebuilder；第4章以实际的项目为例，完整地展现如何开发Operator。本书适合云原生爱好者及Operator开发者阅读。受篇幅所限，本书并未对Kubernetes的所有模块均作分析，建议读者与其他Kubernetes相关图书配合使用。

中国移动云能力中心 以“云设施构建者、云服务提供者、云生态汇聚者”为定位，为中国移动通信集团内31个省公司和专业公司提供云计算、大数据解决方案，并持续将自有核心能力输出至政务、金融、教育、交通、医疗等各行各业，力争3年内推动中国移动云计算业务市场份额进入国内云服务商第一阵营，在国内运营商中成为云服务领先品牌。中国移动云能力中心云存储团队是一支年轻、充满活力的技术团队，负责移动云大云天权存储系统的研发，包括云硬盘、对象存储、文件存储等重要的存储产品，致力于打造行业内领先的数据存储服务，为客户提供安全、稳定、高效的数据存储能力。团队技术底蕴深厚，多次获得业内奖项。

第1章引言1
1．1云原生介绍2
1．1．1云原生的起源与发展2
1．1．2Kubernetes：云原生基础设施6
1．1．3应用云原生改造8
1．1．4云原生应用开发与管理12
1．2Operator介绍13
1．2．1Operator简介14
1．2．2Operator应用案例17
1．2．3主流Operator开发工具介绍29
1．3本章小结31
第2章Operator原理33
2．1Operator简介34
2．1．1CRD介绍36
2．1．2什么是Controller43
2．2Client-go原理44
2．2．1Client-go介绍44
2．2．2Client-go主体结构48
2．2．3Client-go架构61
2．2．4Discovery原理63
2．2．5List-Watch原理66
2．2．6Client-go Informer解析70
2．2．7Transport说明83
2．2．8Controller关于Client-go典型场景88
2．3Kube-APIServer介绍92
2．3．1Kubernetes API访问控制92
2．3．2认证94
2．3．3鉴权103
2．3．4准入控制107
2．3．5Kube-APIServer架构109
2．4本章小结109
第3章Kubebuilder原理111
3．1Kubebuilder介绍与架构112
3．1．1什么是Kubebuilder112
3．1．2Kubebuilder架构112
3．2Kubebuilder模块分析114
3．2．1CRD创建114
3．2．2Manager初始化117
3．2．3Controller初始化118
3．2．4Client初始化120
3．2．5Manager启动123
3．2．6Finalizers125
3．3Controller-runtime模块分析128
3．3．1Controller-runtime框架128
3．3．2Manager132
3．3．3Controller137
3．3．4Client147
3．3．5Cache149
3．3．6WebHook151
3．4本章小结155
第4章Operator项目实践157
4．1Harbor-Operator项目定义158
4．1．1背景158
4．1．2项目相关介绍158
4．2Harbor-Operator组件架构解析163
4．2．1项目架构163
4．2．2开发流程164
4．2．3CRD168
4．2．4启动流程172
4．2．5Operator实现174
4．2．6Reconcile函数176
4．2．7同步器功能实现179
4．3项目实践190
4．3．1项目打包190
4．3．2项目部署191
4．3．3测试验证194
4．4本章小结198
缩略语201