Kubernetes自定义资源（CRD）

Kubernetes系统拥有强大的高扩展功能，其中自定义资源（Custom Resource）就是一种常见的扩展方式，即可将自己定义的资源添加到Kubernetes系统中。Kubernetes系统附带了许多内置资源，但是仍有些需求需要使用自定义资源来扩展Kubernetes的功能。

在Kubernetes系统早期，是通过ThirdPartyResource（TPR）来实现扩展自定义资源的，但自Kubernetes 1.7版本后，ThirdPartyResource功能已被弃用，并且其已根据Beta功能的弃用政策在Kubernetes 1.8中被删除，取而代之的是CustomResourceDefinitions（自定义资源定义，简称CRD）。

开发者通过CRD可以实现自定义资源，它允许用户将自己定义的资源添加到Kubernetes系统中，并像使用Kubernetes内置资源一样使用这些资源，例如，在YAML/JSON文件中带有Spec的资源定义都是对Kubernetes中的资源对象的定义，所有的自定义资源都可以与Kubernetes系统中的内置资源一样使用kubectl或client-go进行操作。

创建 CustomResourceDefinition

当你创建新的 CustomResourceDefinition（CRD）时，Kubernetes API 服务器会为你所指定的每一个版本生成一个 RESTful 的资源路径。CRD 可以是命名空间作用域的，也可以是集群作用域的，取决于 CRD 的 scope 字段设置。和其他现有的内置对象一样，删除一个命名空间时，该名字空间下的所有 CRD 对象也会被删除。CustomResourceDefinition 本身是不受命名空间限制的，对所有命名空间可用。

例如，如果你将下面的 CustomResourceDefinition 保存到 resourcedefinition.yaml 文件：

apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1
kind: CustomResourceDefinition
metadata:
  # 名字必需与下面的 spec 字段匹配，并且格式为 '<名称的复数形式>.<组名>'
  name: crontabs.stable.example.com
spec:
  # 组名称，用于 REST API: /apis/<组>/<版本>
  group: stable.example.com
  # 列举此 CustomResourceDefinition 所支持的版本
  versions:
    - name: v1
      # 每个版本都可以通过 served 标志来独立启用或禁止
      served: true
      # 其中一个且只有一个版本必需被标记为存储版本
      storage: true
      schema:
        openAPIV3Schema:
          type: object
          properties:
            spec:
              type: object
              properties:
                cronSpec:
                  type: string
                image:
                  type: string
                replicas:
                  type: integer
  # 可以是 Namespaced 或 Cluster
  scope: Namespaced
  names:
    # 名称的复数形式，用于 URL：/apis/<组>/<版本>/<名称的复数形式>
    plural: crontabs
    # 名称的单数形式，作为命令行使用时和显示时的别名
    singular: crontab
    # kind 通常是单数形式的驼峰编码（CamelCased）形式。你的资源清单会使用这一形式。
    kind: CronTab
    # shortNames 允许你在命令行使用较短的字符串来匹配资源
    shortNames:
    - ct

之后创建它：

kubectl apply -f resourcedefinition.yaml

这样一个新的受名字空间约束的 RESTful API 端点会被创建在：

/apis/stable.example.com/v1/namespaces/*/crontabs/...

此端点 URL 自此可以用来创建和管理定制对象。对象的 kind 将是来自你上面创建时所用的 spec 中指定的 CronTab。

创建端点的操作可能需要几秒钟。你可以监测你的 CustomResourceDefinition 的 Established 状况变为 true，或者监测 API 服务器的发现信息等待你的资源出现在那里。

创建定制对象

在创建了 CustomResourceDefinition 对象之后，你可以创建定制对象（Custom Objects）。定制对象可以包含定制字段。这些字段可以包含任意的 JSON 数据。在下面的例子中，在类别为 CrontTab 的定制对象中，设置了cronSpec 和 image 定制字段。类别 CronTab 来自你在上面所创建的 CRD 的规约。

如果你将下面的 YAML 保存到 my-crontab.yaml：

apiVersion: "stable.example.com/v1"
kind: CronTab
metadata:
  name: my-new-cron-object
spec:
  cronSpec: "* * * * */5"
  image: my-awesome-cron-image

并执行创建命令：

kubectl apply -f my-crontab.yaml

你就可以使用 kubectl 来管理你的 CronTab 对象了。例如：

kubectl get crontab

应该会输出如下列表：

NAME                 AGE
my-new-cron-object   6s

使用 kubectl 时，资源名称是大小写不敏感的，而且你既可以使用 CRD 中所定义的单数形式或复数形式，也可以使用其短名称：

kubectl get ct -o yaml

你可以看到输出中包含了你创建定制对象时在 YAML 文件中指定的定制字段 cronSpec 和 image：

apiVersion: v1
kind: List
items:
- apiVersion: stable.example.com/v1
  kind: CronTab
  metadata:
    creationTimestamp: 2017-05-31T12:56:35Z
    generation: 1
    name: my-new-cron-object
    namespace: default
    resourceVersion: "285"
    uid: 9423255b-4600-11e7-af6a-28d2447dc82b
  spec:
    cronSpec: '* * * * */5'
    image: my-awesome-cron-image
metadata:
  resourceVersion: ""

删除 CustomResourceDefinition

当你删除某 CustomResourceDefinition 时，服务器会卸载其 RESTful API 端点，并删除服务器上存储的所有定制对象。

kubectl delete -f resourcedefinition.yaml
kubectl get crontabs

Error from server (NotFound): Unable to list {"stable.example.com" "v1" "crontabs"}: the server could not find the requested resource (get crontabs.stable.example.com)

如果你在以后创建相同的 CustomResourceDefinition 时，该 CRD 会一个空的结构。

参考文档

使用 CustomResourceDefinition 扩展 Kubernetes API
Kubernetes CRD 系列：CRD 介绍