Kubernetes 的 DiscoveryClient
该项目为 Kubernetes 提供了一个 Discovery Client 的实现。该客户端允许你按名称查询 Kubernetes 端点(参见 服务)。服务通常由 Kubernetes API 服务器公开为一组端点,这些端点表示 http
和 https
地址,客户端可以从作为 Pod 运行的 Spring Boot 应用程序中访问这些端点。
DiscoveryClient
还可以发现类型为 ExternalName
的服务(参见 ExternalName 服务)。目前,只有在以下属性 spring.cloud.kubernetes.discovery.include-external-name-services
设置为 true
时(默认情况下为 false
),才支持外部名称类型的服务。
我们支持 3 种类型的发现客户端:
Fabric8 Kubernetes 客户端
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-kubernetes-fabric8</artifactId>
</dependency>
Kubernetes Java 客户端
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-kubernetes-client</artifactId>
</dependency>
基于 HTTP 的 DiscoveryClient
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-kubernetes-discoveryclient</artifactId>
</dependency>
spring-cloud-starter-kubernetes-discoveryclient
设计用于与 Spring Cloud Kubernetes DiscoveryServer 一起使用。
要启用 DiscoveryClient
的加载,请将 @EnableDiscoveryClient
添加到相应的配置或应用程序类中,如下例所示:
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
然后你可以通过自动装配的方式在你的代码中简单地注入客户端,如下例所示:
@Autowired
private DiscoveryClient discoveryClient;
你首先应该问自己的问题是 DiscoveryClient
应该在哪里发现服务。在 Kubernetes 世界中,这意味着要确定哪个命名空间。这里有 3 个选项:
选择性命名空间
。例如:
spring.cloud.kubernetes.discovery.namespaces[0]=ns1
spring.cloud.kubernetes.discovery.namespaces[1]=ns2
这种配置使得发现客户端仅在两个命名空间 ns1
和 ns2
中搜索服务。
all-namespaces
(所有命名空间)。
spring.cloud.kubernetes.discovery.all-namespaces=true
虽然存在这样的选项,但这可能会对 kube-api 和你的应用程序造成负担。很少需要这样的设置。
one namespace
。这是默认设置,如果您没有指定上述任何选项,它将按照命名空间解析中概述的规则工作。
上述选项对于 fabric8 和 k8s 客户端完全按照所写的方式工作。对于基于 HTTP 的客户端,你需要在服务器上启用这些选项。可以通过在用于在集群中部署镜像的 deployment.yaml
中设置环境变量来实现这一点。
例如:
containers:
- name: discovery-server
image: springcloud/spring-cloud-kubernetes-discoveryserver:3.0.5-SNAPSHOT
env:
- name: SPRING_CLOUD_KUBERNETES_DISCOVERY_NAMESPACES_0
value: "namespace-a"
在配置好命名空间之后,接下来需要回答的问题是要发现哪些服务。可以将其视为应用什么过滤器。默认情况下,没有任何过滤,所有服务都会被发现。如果你需要缩小发现客户端可以找到的范围,你有两种选择:
-
仅选择匹配特定服务标签的服务。此属性通过
spring.cloud.kubernetes.discovery.service-labels
指定。它接受一个Map
,只有那些具有这些标签的服务(如服务定义中的metadata.labels
所示)才会被考虑。 -
另一种选择是使用 SpEL 表达式。这由
spring.cloud.kubernetes.discovery.filter
属性表示,其值取决于您选择的客户端。如果您使用 fabric8 客户端,此 SpEL 表达式必须针对io.fabric8.kubernetes.api.model.Service
类创建。一个示例可能是:
spring.cloud.kubernetes.discovery.filter='#root.metadata.namespace matches "^.+A$"'
这告诉发现客户端只获取那些 metadata.namespace
以大写字母 A
结尾的服务。
如果你的发现客户端基于 k8s-native 客户端,那么 SpEL 表达式必须基于 io.kubernetes.client.openapi.models.V1Service
类。上面展示的相同过滤器在这里同样适用。
如果你的发现客户端是基于 HTTP 的,那么 SeEL 表达式必须基于相同的 io.kubernetes.client.openapi.models.V1Service
类,唯一的区别是这需要在部署的 yaml 文件中设置为环境变量:
containers:
- name: discovery-server
image: springcloud/spring-cloud-kubernetes-discoveryserver:3.0.5-SNAPSHOT
env:
- name: SPRING_CLOUD_KUBERNETES_DISCOVERY_FILTER
value: '#root.metadata.namespace matches "^.+A$"'
现在是时候思考发现客户端应该返回什么了。通常,DiscoveryClient
有两个方法:getServices
和 getInstances
。
getServices
将返回 metadata.name
中显示的服务名称。
此方法将返回唯一的服务名称,即使在不同命名空间(您在搜索中选择的)中存在重复项。
getInstances
返回一个 List<ServiceInstance>
。除了 ServiceInstance
通常具有的字段外,我们还添加了一些数据,例如命名空间或 Pod 元数据(有关这些内容的更多解释将在文档中提供)。以下是目前我们返回的数据:
-
instanceId
- 服务实例的唯一标识符 -
serviceId
- 服务的名称(与调用getServices
时报告的相同) -
host
- 实例的 IP 地址(如果是ExternalName
类型的服务,则为名称) -
port
- 实例的端口号。这需要更多的解释,因为选择端口号有其规则:-
如果服务没有定义端口,则返回 0。
-
如果服务定义了一个端口,则返回该端口。
-
如果服务有一个标签
primary-port-name
,我们将使用标签值中指定的名称对应的端口号。 -
如果上述标签不存在,则我们将使用
spring.cloud.kubernetes.discovery.primary-port-name
中指定的端口名称来查找端口号。 -
如果上述都没有指定,我们将使用名为
https
或http
的端口来计算端口号。 -
最后,我们将选择端口列表中的第一个端口。这最后一种选择可能会导致非确定性的行为。
-
-
服务实例的
uri
-
scheme
是http
或https
(取决于secure
的结果) -
服务的
metadata
:-
labels
(如果通过spring.cloud.kubernetes.discovery.metadata.add-labels=true
请求)。如果设置了spring.cloud.kubernetes.discovery.metadata.labels-prefix
,则标签键可以“前缀”该值。 -
annotations
(如果通过spring.cloud.kubernetes.discovery.metadata.add-annotations=true
请求)。如果设置了spring.cloud.kubernetes.discovery.metadata.annotations-prefix
,则注解键可以“前缀”该值。 -
ports
(如果通过spring.cloud.kubernetes.discovery.metadata.add-ports=true
请求)。如果设置了spring.cloud.kubernetes.discovery.metadata.ports-prefix
,则端口键可以“前缀”该值。 -
k8s_namespace
包含实例所在的命名空间的值。 -
type
包含服务类型,例如ClusterIP
或ExternalName
-
-
secure
如果发现的端口应被视为安全的。我们将使用上述相同的规则来查找端口名称和编号,然后:-
如果此服务有一个名为
secured
的标签,其值为["true", "on", "yes", "1"]
中的任何一个,则将找到的端口视为安全的。 -
如果未找到此类标签,则搜索名为
secured
的注解并应用上述相同的规则。 -
如果此端口号是
spring.cloud.kubernetes.discovery.known-secure-ports
的一部分(默认情况下,此值包含[443, 8443]
),则将端口号视为安全的。 -
最后的手段是查看端口名称是否匹配
https
;如果匹配,则将此端口视为安全的。
-
-
namespace
- 找到的实例的命名空间。 -
pod-metadata
服务实例(pod)的标签和注解,形式为Map<String, Map<String, String>>
。需要通过spring.cloud.kubernetes.discovery.metadata.add-pod-labels=true
和/或spring.cloud.kubernetes.discovery.metadata.add-pod-annotaations=true
启用此支持。
<Translate>
<TranslateTarget>
要发现未被 Kubernetes API 服务器标记为 "ready" 的服务端点地址,你可以在 `application.properties` 中设置以下属性(默认值为 false):
</TranslateTarget>
<TranslateSource>
To discover service endpoint addresses that are not marked as "ready" by the kubernetes api server, you can set the following property in `application.properties` (default: false):
</TranslateSource>
</Translate>
```none
spring.cloud.kubernetes.discovery.include-not-ready-addresses=true
这在发现服务以进行监控时可能很有用,并且可以检查未准备好服务实例的 /health
端点。如果你想获取的 ServiceInstance
列表也包括 ExternalName
类型的服务,你需要通过以下方式启用该支持:spring.cloud.kubernetes.discovery.include-external-name-services=true
。这样,在调用 DiscoveryClient::getInstances
时,这些服务也会被返回。你可以通过检查 ServiceInstance::getMetadata
并查找一个名为 type
的字段来区分 ExternalName
和其他类型的服务。这将返回服务的类型:ExternalName
/ClusterIP
等。如果出于任何原因,你需要禁用 DiscoveryClient
,你可以在 application.properties
中设置以下属性:
spring.main.cloud-platform=NONE
请注意,发现客户端的支持是自动的,这取决于您运行应用程序的位置。因此,可能不需要上述设置。
一些 Spring Cloud 组件使用 DiscoveryClient
来获取有关本地服务实例的信息。为了使这一机制正常工作,你需要将 Kubernetes 服务名称与 spring.application.name
属性保持一致。
spring.application.name
对于在 Kubernetes 中注册的应用程序名称没有影响
<Translate>
<TranslateTarget>
Spring Cloud Kubernetes 还可以监视 Kubernetes 服务目录的变化,并相应地更新 `DiscoveryClient` 实现。为了启用此功能,您需要在应用程序的配置类上添加 `@EnableScheduling`。这里的“监视”意味着我们将每 `spring.cloud.kubernetes.discovery.catalog-services-watch-delay` 毫秒(默认为 `30000`)发布一次心跳事件。对于 HTTP 发现服务器,这必须是在部署 YAML 中设置的环境变量:
</TranslateTarget>
<TranslateSource>
Spring Cloud Kubernetes can also watch the Kubernetes service catalog for changes and update the `DiscoveryClient` implementation accordingly. In order to enable this functionality you need to add `@EnableScheduling` on a configuration class in your application. By "watch", we mean that we will publish a heartbeat event every `spring.cloud.kubernetes.discovery.catalog-services-watch-delay` milliseconds (by default it is `30000`). For the http discovery server this must be an environment variable set in deployment yaml:
</TranslateSource>
</Translate>
containers:
- name: discovery-server
image: springcloud/spring-cloud-kubernetes-discoveryserver:3.0.5-SNAPSHOT
env:- name: SPRING_CLOUD_KUBERNETES_DISCOVERY_CATALOGSERVICESWATCHDELAY
value: 3000
- name: SPRING_CLOUD_KUBERNETES_DISCOVERY_CATALOGSERVICESWATCHDELAY
<Translate>
<TranslateTarget>
心跳事件将包含目标引用(及其命名空间的所有端点的地址(关于将返回的确切详细信息,您可以在 `KubernetesCatalogWatch` 中查看)。这是一个实现细节,心跳事件的监听者不应依赖这些细节。相反,他们应该通过 `equals` 方法查看两个连续心跳之间是否存在差异。我们将确保返回一个符合 equals 契约的正确实现。端点将在以下情况下被查询:
- `all-namespaces`(通过 `spring.cloud.kubernetes.discovery.all-namespaces=true` 启用)
</TranslateTarget>
<TranslateSource>
The heartbeat event will contain the target references (and their namespaces of the addresses of all endpoints (for the exact details of what will get returned you can take a look inside `KubernetesCatalogWatch`). This is an implementation detail, and listeners of the heartbeat event should not rely on the details. Instead, they should see if there are differences between two subsequent heartbeats via `equals` method. We will take care to return a correct implementation that adheres to the equals contract. The endpoints will be queried in either : - `all-namespaces` (enabled via `spring.cloud.kubernetes.discovery.all-namespaces=true`)
</TranslateSource>
</Translate>
<Translate>
<TranslateTarget>
* `selective namespaces`(通过 `spring.cloud.kubernetes.discovery.namespaces` 启用),例如:
* 如果未采用上述两种路径,则通过[命名空间解析](property-source-config/index.md#namespace-resolution)的 `one namespace`。
</TranslateTarget>
<TranslateSource>
* `selective namespaces` (enabled via `spring.cloud.kubernetes.discovery.namespaces`), for example:
* `one namespace` via [Namespace Resolution](property-source-config/index.md#namespace-resolution) if the above two paths are not taken.
</TranslateSource>
</Translate>
<Translate>
<TranslateTarget>
:::note
如果出于任何原因,你想要禁用 catalog watcher,你需要设置 `spring.cloud.kubernetes.discovery.catalog-services-watch.enabled=false`。对于 http 发现服务器,这需要作为环境变量在部署中设置,例如:
:::
</TranslateTarget>
<TranslateSource>
:::note
If, for any reasons, you want to disable catalog watcher, you need to set `spring.cloud.kubernetes.discovery.catalog-services-watch.enabled=false`. For the http discovery server, this needs to be an environment variable set in deployment for example:
:::
</TranslateSource>
</Translate>
```none
SPRING_CLOUD_KUBERNETES_DISCOVERY_CATALOGSERVICESWATCH_ENABLED=FALSE
目录监视功能适用于我们支持的所有 3 种发现客户端,但在使用 HTTP 客户端时需要注意一些事项。
-
首先,默认情况下此功能是禁用的,需要在两个地方启用:
-
在发现服务器中通过部署清单中的环境变量启用,例如:
containers:
- name: discovery-server
image: springcloud/spring-cloud-kubernetes-discoveryserver:3.0.5-SNAPSHOT
env:
- name: SPRING_CLOUD_KUBERNETES_HTTP_DISCOVERY_CATALOG_WATCHER_ENABLED
value: "TRUE" -
在发现客户端中,通过
application.properties
中的属性启用,例如:spring.cloud.kubernetes.http.discovery.catalog.watcher.enabled=true
-
-
第二点是,此功能仅从
3.0.6
及更高版本开始支持。 -
由于 HTTP 发现包含两个组件:服务器和客户端,我们强烈建议在它们之间对齐版本,否则可能无法正常工作。
-
如果你决定禁用目录监视器,你需要在服务器和客户端中都禁用它。
默认情况下,我们使用 Endpoints
(参见 kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/service/#endpoints)API 来发现服务的当前状态。不过还有另一种方式,即通过 EndpointSlices
(kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/endpoint-slices/)来实现。可以通过以下属性启用此支持:spring.cloud.kubernetes.discovery.use-endpoint-slices=true
(默认情况下为 false
)。当然,你的集群也必须支持它。事实上,如果你启用了这个属性,但你的集群不支持它,我们将无法启动应用程序。如果你决定启用这种支持,还需要设置适当的 Role/ClusterRole。例如:
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
namespace: default
name: namespace-reader
rules:
- apiGroups: ["discovery.k8s.io"]
resources: ["endpointslices"]
verbs: ["get", "list", "watch"]