1、元数据的组成

• 用来识别资源的具有标识型的标签：Labels
  • key value
  • selector(筛选/组合资源):多个相等条件，逻辑与的关系; 集合型,in notin
• 用来描述资源的非标识型的注解：Annotations
  • 扩展资源的spec/status
  • 可以包含特殊字符
  • 可以结构化也可以非结构化
• 用来描述多个资源之间相互关系的 OwnerReference
  • 集合类的资源：replicaset、statefulset
  • replicaset 控制器在操作中会创建 Pod，被创建 Pod 的 Ownereference 就指向了创建 Pod 的 replicaset【可以用来定位和级联删除】

2、控制器模式

• 三个逻辑组件：控制器，被控制的系统，以及能够观测系统的传感器
• 过程：外界通过修改资源 spec 来控制资源，控制器比较资源 spec 和 status，从而计算一个 diff，diff 最后会用来决定执行对系统进行什么样的控制操作，控制操作会使得系统产生新的输出，并被传感器以资源 status 形式上报，控制器的各个组件将都会是独立自主地运行，不断使系统向 spec 表示终态趋近。
  

控制模式中的传感器
构成：Reflector、Informer、Indexer 三个组件

Reflector

• Reflector 通过 List 和 Watch K8s server 来获取资源的数据。
  • List 用来在 Controller 重启以及 Watch 中断的情况下，进行系统资源的全量更新；
  • Watch 则在多次 List 之间进行增量的资源更新；
• Reflector 在获取新的资源数据后，会在 Delta 队列中塞入一个包括资源对象信息本身以及资源对象事件类型的 Delta 记录，Delta 队列中可以保证同一个对象在队列中仅有一条记录，从而避免 Reflector 重新 List 和 Watch 的时候产生重复的记录。

Informer
Informer 组件不断地从 Delta 队列中弹出 delta 记录，然后把资源对象交给 indexer，让 indexer 把资源记录在一个缓存中，缓存在默认设置下是用资源的命名空间来做索引的，并且可以被 Controller Manager 或多个 Controller 所共享。之后，再把这个事件交给事件的回调函数

 
控制模式中的控制器

• 控制循环中的控制器组件主要由事件处理函数以及 worker 组成，事件处理函数之间会相互关注资源的新增、更新、删除的事件，并根据控制器的逻辑去决定是否需要处理。
• 对需要处理的事件，会把事件关联资源的命名空间以及名字塞入一个工作队列中，并且由后续的 worker 池中的一个 Worker 来处理，工作队列会对存储的对象进行去重，从而避免多个 Woker 处理同一个资源的情况。
• Worker 在处理资源对象时，一般需要用资源的名字来重新获得最新的资源数据，用来创建或者更新资源对象，或者调用其他的外部服务，Worker 如果处理失败的时候，一般情况下会把资源的名字重新加入到工作队列中，从而方便之后进行重试。

• Reflector 会 watch 到 ReplicaSet 和 Pod 两种资源的变化，为什么我们还会 watch pod 资源的变化稍后会讲到。发现 ReplicaSet 发生变化后，在 delta 队列中塞入了对象是 rsA，而且类型是更新的记录。
• Informer 一方面把新的 ReplicaSet 更新到缓存中，并与 Namespace nsA 作为索引。另外一方面，调用 Update 的回调函数，ReplicaSet 控制器发现 ReplicaSet 发生变化后会把字符串的 nsA/rsA 字符串塞入到工作队列中，工作队列后的一个 Worker 从工作队列中取到了 nsA/rsA 这个字符串的 key，并且从缓存中取到了最新的 ReplicaSet 数据。
• Worker 通过比较 ReplicaSet 中 spec 和 status 里的数值，发现需要对这个 ReplicaSet 进行扩容，因此 ReplicaSet 的 Worker 创建了一个 Pod，这个 pod 中的 Ownereference 取向了 ReplicaSet rsA。

• 然后 Reflector Watch 到的 Pod 新增事件，在 delta 队列中额外加入了 Add 类型的 deta 记录，一方面把新的 Pod 记录通过 Indexer 存储到了缓存中，另一方面调用了 ReplicaSet 控制器的 Add 回调函数，Add 回调函数通过检查 pod ownerReferences 找到了对应的 ReplicaSet，并把包括 ReplicaSet 命名空间和字符串塞入到了工作队列中。
• ReplicaSet 的 Woker 在得到新的工作项之后，从缓存中取到了新的 ReplicaSet 记录，并得到了其所有创建的 Pod，因为 ReplicaSet 的状态不是最新的，也就是所有创建 Pod 的数量不是最新的。因此在此时 ReplicaSet 更新 status 使得 spec 和 status 达成一致。

控制器模式采用命令式api

• 两种API类型
  • 命令式 API：家长和孩子交流方式，因为孩子欠缺目标意识，无法理解家长期望，家长往往通过一些命令，教孩子一些明确的动作，比如说：吃饭、睡觉类似的命令。容器编排体系中，命令式 API 就是通过向系统发出明确的操作来执行的。
    • 存在问题1：如果命令没有正确执行，调用方只能反复充实恢复错误；某解决思路：交互系统后台会做一个巡检系统，修正数据不一致的场景；但巡检系统一般是人工触发的。
    • 存在问题2:多并发访问，命令式系统会在操作前加锁，从而保证系统最后生效，但会降低操作效率。但是声明式系统天然记录了系统现在和最终的状态
  • 声明式 API：老板对自己员工的交流方式。老板一般不会给自己的员工下很明确的决定，实际上可能老板对于要操作的事情本身，还不如员工清楚。因此，老板通过给员工设置可量化的业务目标的方式，来发挥员工自身的主观能动性。比如说，老板会要求某个产品的市场占有率达到 80%，而不会指出要达到这个市场占有率，要做的具体操作细节。
    • 对资源状态的巡检属于正常操作
    • 支持多并发的访问，合并多次对资源的修改

k8s的控制器模式
声明式api，根据资源对象修改