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本篇內容主要講解“kubernetes中etcd增刪改查的具體實現”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“kubernetes中etcd增刪改查的具體實現”吧!
kubernetes中基于etcd實現集中的數據存儲,今天來學習下基于etcd如何實現數據讀取一致性、更新一致性、事務的具體實現
在k8s中有部分數據的存儲是需要經過處理之后才能存儲的，比如secret這種加密的數據，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現的，其在進行etcd數據存儲的時候回對數據進行加密，而在讀取的時候，則會進行解密
在etcd中進行修改(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,該機制也是實現watch的關鍵機制，在操作etcd解碼從etcd獲取的數據的時候，會通過versioner組件來為資源動態的修改該值
將數據從etcd中讀取后，數據本身就是一個字節數組，如何將對應的數據轉換成我們真正的運行時對象呢？還記得我們之前的scheme與codec么，在這里我們知道對應的數據編碼格式，也知道資源對象的類型，則通過codec、字節數組、目標類型，我們就可以完成對應數據的反射
etcd中的數據寫入是基于leader單點寫入和集群quorum機制實現的，并不是一個強一致性的數據寫入，則如果如果我們訪問的節點不存在quorum的半數節點內，則可能造成短暫的數據不一致，針對一些強一致的場景，我們可以通過其revision機制來進行數據的讀取, 保證我們讀取到更新之后的數據
// 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...)
// 檢測當前版本，是否達到最小版本的
if err = s.ensureMinimumResourceVersion(resourceVersion, uint64(getResp.Header.Revision)); err != nil {
return err
}
// 執行數據轉換
data, _, err := s.transformer.TransformFromStorage(kv.Value, authenticatedDataString(key))
if err != nil {
return storage.NewInternalError(err.Error())
}
// 解碼數據
return decode(s.codec, s.versioner, data, out, kv.ModRevision)
}
創建一個接口數據則會首先進行資源對象的檢查，避免重復創建對象，此時會先通過資源對象的version字段來進行初步檢查，然后在利用etcd的事務機制來保證資源創建的原子性操作
// 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)
}
// 將數據編碼
data, err := runtime.Encode(s.codec, obj)
if err != nil {
return err
}
// 轉換數據
newData, err := s.transformer.TransformToStorage(data, authenticatedDataString(key))
if err != nil {
return storage.NewInternalError(err.Error())
}
startTime := time.Now()
// 事務操作
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， 寓意著對應的key不存在
).Then(
clientv3.OpPut(key, string(newData), opts...), // put修改數據
).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和事務機制來共同實現，確保在etcd不發生異常的情況，即使并發對同個資源來進行刪除操作也能保證至少有一個節點成功
// 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()
// 獲取當前的key的數據
getResp, err := s.client.KV.Get(ctx, key)
for {
// 獲取當前的狀態
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前狀態，就嘗試刪除
).Then(
clientv3.OpDelete(key), // 刪除
).Else(
clientv3.OpGet(key), // 獲取
).Commit()
if !txnResp.Succeeded {
// 獲取最新的數據重試事務操作
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據解碼到out里面，然后返回
return decode(s.codec, s.versioner, origState.data, out, origState.rev)
}
}
更新接口實現上與刪除接口并無本質上的差別，但是如果多個節點同時進行更新，CAS并發操作必然會有一個節點成功，當發現已經有節點操作成功，則當前節點其實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 {
// 獲取當前key的最新數據
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)
}
// 獲取當前數據
var origState *objState
var mustCheckData bool
if len(suggestion) == 1 && suggestion[0] != nil {
// 如果提供了建議的數據，則會使用，
origState, err = s.getStateFromObject(suggestion[0])
if err != nil {
return err
}
//但是需要檢測數據
mustCheckData = true
} else {
// 嘗試重新獲取數據
origState, err = getCurrentState()
if err != nil {
return err
}
}
transformContext := authenticatedDataString(key)
for {
// 檢查對象是否已經更新, 主要是通過檢測uuid/revision來實現
if err := preconditions.Check(key, origState.obj); err != nil {
// If our data is already up to date, return the error
if !mustCheckData {
return err
}
// 如果檢查數據一致性錯誤，則需要重新獲取
origState, err = getCurrentState()
if err != nil {
return err
}
mustCheckData = false
// Retry
continue
}
// 刪除當前的版本數據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
}
// 編碼數據
data, err := runtime.Encode(s.codec, ret)
if err != nil {
return err
}
if !origState.stale && bytes.Equal(data, origState.data) {
// 如果我們發現我們當前的數據與獲取到的數據一致，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 {
// 直接返回數據
return decode(s.codec, s.versioner, origState.data, out, origState.rev)
}
}
// 磚漢數據
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()
// 事務更新數據
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 {
// 重新獲取數據
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
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增刪改查的具體實現”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！
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