KubeCube 版本转换：K8s 升级再也不用担心影响老版本了原创

网易数帆技术社区

发布于 2022-10-20 16:23

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多租户可视化 K8s 管理平台 KubeCube (https://kubecube.io) 近日迎来了新版本的发布，新版本增加了 K8s 版本转化、HNC GA 版本适配、审计信息国际化、warden 主动上报模式，为集群和项目设置 Ingress 域名后缀等特性，也修复了若干已知问题，详见 ChangeLog。

该版本中最主要的特性是 Version-Conversion 能力的支持，使得接入 KubeCube 的用户无需感知被 KubeCube 接管的 K8s 集群版本，可以使用指定版本的 K8s API 来操作 K8s 资源，KubeCube 会做自适应转化；同时 KubeCube 也将这个能力包装成 SDK 供外部使用。

KubeCube 版本转换：K8s 升级再也不用担心影响老版本了-鸿蒙开发者社区

为什么需要多 K8s 版本转化？

在实际的生产场景中，用户的 K8s 集群往往固置于某一稳定版本，并随着时间的推移，在该 K8s 集群中沉淀了大量的业务、工具、方案等，同时 K8s 社区又会不断的推出更高的版本，此时升级 K8s 版本往往需要比较高的代价。

K8s 的版本升级，并不总是保证 API 的完美兼容，绝大多数的 API 会经历从 Development level --> Alpha level --> Beta level --> Stable level 的发展阶段，理想情况下，用户应该使用 Stable level 的 API 用于生产环境，但是现实中，用户所使用的某一资源的 API 很可能处于 Stable level 以下的阶段，比如 extensions/v1beta1 的 Deployment 和 apps/v1 的 Deployment。详见 K8S API 变动规划。

当用户需要在控制面纳管多 K8s 集群时，用户暂时不希望升级老的稳定的 K8s 集群，又希望新增的 K8s 集群是比较高的版本，这时，管控面的 KubeCube，就能够提供访问多版本 K8s 的能力，对外暴露统一的 K8s 风格的 RESTfule API，用户既可以使用精确的 GVR 去访问不同版本的 K8s 资源，也可用使用统一版本的 GVR 去访问不同版本的 K8s 资源，KubeCube 会做自适应转化。

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K8s native convert

1. K8s api workflow

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2. K8s version convert

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k8s 版本转换原则

同一个 group 的不同 version 都可以转换成该 group 的 internalVersion
某一 group 的 internalVersion 可以转换成该 group 下的任一 version

K8s 版本转化的核心——scheme

Scheme 中拥有 concerter 转化器，其内部存放了各个 API 注册的版本转化函数。

type Scheme struct {
	...

	// converter stores all registered conversion functions. It also has
	// default converting behavior.
	converter *conversion.Converter

	...
}

// Converter knows how to convert one type to another.
type Converter struct {
	// Map from the conversion pair to a function which can
	// do the conversion.
	conversionFuncs          ConversionFuncs
	generatedConversionFuncs ConversionFuncs

	// Set of conversions that should be treated as a no-op
	ignoredUntypedConversions map[typePair]struct{}
}

我们已经知道 internalVersion 和指定 version 之间的转换规则，它们的转换函数位于 k8s apis 的定义文件夹下，如：pkg/apis/apps/v1/zz_generated.conversion.go

// Code generated by conversion-gen. DO NOT EDIT.

package v1

import (...)

func init() {
	localSchemeBuilder.Register(RegisterConversions)
}

// RegisterConversions adds conversion functions to the given scheme.
// Public to allow building arbitrary schemes.
func RegisterConversions(s *runtime.Scheme) error {...}

这些转化函数，一般由 install 包下的 Install(scheme)函数注册到 Scheme 中。

// Package install installs the apps API group, making it available as
// an option to all of the API encoding/decoding machinery.
package install

import (...)

func init() {
	Install(legacyscheme.Scheme)
}

// Install registers the API group and adds types to a scheme
func Install(scheme *runtime.Scheme) {
	utilruntime.Must(apps.AddToScheme(scheme))
	utilruntime.Must(v1beta1.AddToScheme(scheme))
	utilruntime.Must(v1beta2.AddToScheme(scheme))
	utilruntime.Must(v1.AddToScheme(scheme))
	utilruntime.Must(scheme.SetVersionPriority(v1.SchemeGroupVersion, v1beta2.SchemeGroupVersion, v1beta1.SchemeGroupVersion))
}

注册完的转会函数，将会在 Convert() 方法中使用。

// Convert will translate src to dest if it knows how. Both must be pointers.
// If no conversion func is registered and the default copying mechanism
// doesn't work on this type pair, an error will be returned.
// 'meta' is given to allow you to pass information to conversion functions,
// it is not used by Convert() other than storing it in the scope.
// Not safe for objects with cyclic references!
func (c *Converter) Convert(src, dest interface{}, meta *Meta) error {
  // 转换函数 map 的 key
	pair := typePair{reflect.TypeOf(src), reflect.TypeOf(dest)}
  
  // 实际的 convert 句柄
	scope := &scope{
		converter: c,
		meta:      meta,
	}

	// ignore conversions of this type
	if _, ok := c.ignoredUntypedConversions[pair]; ok {
		return nil
	}
  // 使用预先注册的转换函数进行转换
	if fn, ok := c.conversionFuncs.untyped[pair]; ok {
		return fn(src, dest, scope)
	}
	if fn, ok := c.generatedConversionFuncs.untyped[pair]; ok {
		return fn(src, dest, scope)
	}

	dv, err := EnforcePtr(dest)
	if err != nil {
		return err
	}
	sv, err := EnforcePtr(src)
	if err != nil {
		return err
	}
	return fmt.Errorf("converting (%s) to (%s): unknown conversion", sv.Type(), dv.Type())
}