kubernetes Service Catalog

2019-11-25 本文已影响0人 davisgao

1.Service Catalog

中文叫服务目录，是将各种形态服务（包括IAAS、PAAS等服务）集中统一的管理起来，其目的主要是为了管理第三方（相对于kubernetes而言，主要指集群外）服务，使第三方服务通过统一的方式和规范接入到集群中，具体的服务实现在外部，托管方无需关注。外部的服务一般通过Service Broker的方式接入到服务目录。

Service Catalog的动作

创建ClusterServiceBroker
通过ClusterServiceBroker将托管服务的代理配置到集群中，创建后会触发ServiceBroker的Catalog获取服务列表和ServicePlan,并将其以ClusterServiceClass和ClusterServicePlan存储到本地
创建ServiceInstance
通过创建ServiceInstance向代理发起创建实例请求
服务绑定
将需要使用托管服务的应用和托管服务绑定，生成secret,挂载到应用中

Service Broker的动作

Catalog
Provision
Bind
Unbind
Deprovision

在kuberntes中，接入后的服务将由kuberntes托管，典型的如数据库。Service Catalog的元数据存在etcd中，建议不和kubernetes本身的共用。要是使用Service Catalog，首先要注册APIService资源（servicecatalog.k8s.io）

service catalog

APIService中包含的资源类型

ClusterServiceBroker：ServiceBroker在集群内的编排模板，封装了其服务器连接详细信息。主要是有由集群管理员创建的外部服务在集群中的代理。
ClusterServiceClass：外部服务会有不同的服务实例和类型，ClusterServiceBroker连接到ServiceBroker，通过catalog获取该broker的服务列表，为每个具体服务创建ClusterServiceClass。
ClusterServicePlan：主要描述各个服务的计量计费标准和方式，一个ClusterServiceClass对应一个ClusterServicePlan。
ServiceInstance：对应具体的服务实例的预配置实例，由Service Catalog控制器负责与外部的service broker通信，通知创建实例，绑定，在kubernetes创建service与内部应用通信。
ServiceBinding：将ServiceInstance与需要访问的POD进行绑定，关联相关的证书到pod。

Service Catalog的认证方式

基础认证Basic (username/password)
OAuth 2.0 Bearer Token

使用步骤
集群管理员通过Service Catalog API Resources提供托管能力，使之在kubernetes中提供服务。

从ServiceBroker中获取服务列表（ClusterServiceClass）以及对应的ClusterServicePlan
首先，集群管理员创建ClusterServiceBroker，其中包含URL和访问ServiceBroker地址必要的连接信息
```
apiVersion: servicecatalog.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterServiceBroker
metadata:
  name: cloud-broker
spec:
  # Points to the endpoint of a service broker. (This example is not a working URL.)
  url:    https://servicebroker.somecloudprovider.com/v1alpha1/projects/service-catalog/brokers/default
  #####
  # Additional values can be added here, which may be used to communicate
  # with the service broker, such as bearer token info or a   caBundle for TLS.
  #####
```
下面的时序图说明从service broker获取服务列表（ClusterServiceClass）和对应的ClusterServicePlan的流程

image.png
①.一旦ClusterServiceBroker被添加到Service Catalog,将会触发一次对外部ServiceBroker的调用，来获取服务列表
②.外部ServiceBroker会返回一系列的可用服务以及对应的ServicePlan,这些服务和ServicePlan,将会以ClusterServiceClass 和ClusterServicePlan

③.集群管理员通过如下命令获取可用的服务列表和ServicePlan
```
 kubectl get clusterserviceclasses -o=custom-columns=SERVICE\ NAME:.metadata.name,EXTERNAL\ NAME:.spec.externalName
 kubectl get clusterserviceplans -o=custom-columns=PLAN\ NAME:.metadata.name,EXTERNAL\ NAME:.spec.externalName
```
开通服务实例
群集操作员可以通过创建ServiceInstance资源来启动新实例。例如：
```
apiVersion: servicecatalog.k8s.io/v1beta1
kind: ServiceInstance
metadata:
  name: cloud-queue-instance
  namespace: cloud-apps
spec:
  # References one of the previously returned services
  clusterServiceClassExternalName: cloud-provider-service
  clusterServicePlanExternalName: service-plan-name
  #####
  # Additional parameters can be added here,
  # which may be used by the service broker.
  #####
```
以下序列图说明了创建托管服务的实例所涉及的步骤

image.png

①当ServiceInstance 被创建时，Service Catalog会对Service broker发起调用，来创建服务实例请求
②Service broker执行创建服务实例的动作，返回HTTP响应结果
③集群操作员可以检查实例的状态，看看它是否ready。
绑定到托管服务
在新的实例创建之后，集群管理员需要绑定托管的服务，应用程序才能获取所需要的连接信息和账户信息，此过程通过ServiceBinding来完成,例如：
```
  apiVersion: servicecatalog.k8s.io/v1beta1
  kind: ServiceBinding
  metadata:
    name: cloud-queue-binding
    namespace: cloud-apps
  spec:
    instanceRef:
      name: cloud-queue-instance
    #####
    # Additional information can be added here, such as a secretName or
    # service account parameters, which may be used by the service broker.
    #####
```
以下序列图说明绑定到托管服务实例所涉及的步骤：

image.png
①ServiceBinding被创建之后，Service Catalog调用外部的service broker获取绑定实例的必要信息
②service broker为请求创建合适的账户信息
③service broker返回连接和访问托管服务的必要信息，由于服务提供方和使用时特定的，所以不同的请求返回的信息可能会不一样。

映射连接凭证
绑定之后，最后一步将连接凭据和特定于服务的信息映射到应用程序中。这些信息存储在secrets中，集群中的应用程序可以通过secrets直接连接和访问托管服务。

image.png
执行映射的方式如下

...
  spec:
    volumes:
      - name: provider-cloud-key
        secret:
          secretName: sa-key
    containers:
        ...
        volumeMounts:
        - name: provider-cloud-key
          mountPath: /var/secrets/provider
        env:
        - name: PROVIDER_APPLICATION_CREDENTIALS
          value: "/var/secrets/provider/key.json"

2.在kubernetes中安装Service Catalog的CRD

[root@node4 repo]# helm repo add svc-cat https://svc-catalog-charts.storage.googleapis.com
"svc-cat" has been added to your repositories
[root@node4 repo]# helm search repo 
NAME                    CHART VERSION   APP VERSION DESCRIPTION                                       
svc-cat/catalog         0.2.1                       service-catalog API server and controller-manag...
svc-cat/catalog-v0.2    0.2.2                       service-catalog API server and controller-manag...
svc-cat/healthcheck     0.2.1                       HealthCheck monitors the health of Service Catalog
svc-cat/test-broker     0.2.1                       test service-broker deployment Helm chart.        
svc-cat/ups-broker      0.2.1                       user-provided service-broker deployment Helm ch...
[root@node4 repo]# helm install catalog  repo/catalog
NAME: catalog
LAST DEPLOYED: Fri Nov 22 15:07:16 2019
NAMESPACE: default
STATUS: deployed
REVISION: 1
TEST SUITE: None
[root@node4 repo]# helm ls
NAME    NAMESPACE   REVISION    UPDATED                                 STATUS      CHART           APP VERSION
catalog default     1           2019-11-25 09:42:08.419781746 +0800 CST deployed    catalog-0.2.1   
[root@node4 repo]# kubectl get pod 
NAME                                                  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
catalog-catalog-apiserver-548d58d5bb-dp764            0/2     Running   0          5s
catalog-catalog-controller-manager-7d4f797fbb-2sltc   0/1     Running   0          5s
[root@node4 repo]# kubectl get svc
NAME                                 TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)         AGE
catalog-catalog-apiserver            NodePort    172.20.250.33    <none>        443:30443/TCP   4m9s
catalog-catalog-controller-manager   ClusterIP   172.20.71.121    <none>        443/TCP         4m9s
#其他的会创建RoleBinding（当前命名空间和kube-system   ）、role、ClusterRoleBinding、ClusterRole、ServiceAccount、Secret、APIService

3.Service Broker实例

Service Broker实现主要要遵守上面提到的5个接口，当然也有许多的SDK,方便开发者实现各自的broker，例如：

基于java的
Spring Cloud Open Service Broker
具体实例：MySQL Java Broker:
基于.NET的
Open Service Broker API for .NET
基于golang的
osb-starter-pack
brokerapi
具体实例：Open Service Broker for Huawei Cloud、MySQL database service

kubernetes Service Catalog

1.Service Catalog

2.在kubernetes中安装Service Catalog的CRD

3.Service Broker实例

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