Об уровне агрегации Kubernetes API

package main
 
import (
    "my-aggregated-server/pkg/apiserver"
    
    genericapiserver "k8s.io/apiserver/pkg/server"
    "k8s.io/component-base/logs"
)
 
func main() {
    logs.InitLogs()
    defer logs.FlushLogs()
    
    stopCh := genericapiserver.SetupSignalHandler()
    options := apiserver.NewServerOptions()
    
    if err := options.Complete(); err != nil {
        panic(err)
    }
    
    if err := options.Validate(); err != nil {
        panic(err)
    }
    
    server, err := options.Config()
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    
    if err := server.RunUntil(stopCh); err != nil {
        panic(err)
    }
}

package v1alpha1
 
import (
    metav1 "k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1"
)
 
// +genclient
// +k8s:deepcopy-gen:interfaces=k8s.io/apimachinery/pkg/runtime.Object
 
// VirtualMachine описывает виртуальную машину
type VirtualMachine struct {
    metav1.TypeMeta   `json:",inline"`
    metav1.ObjectMeta `json:"metadata,omitempty"`
 
    Spec   VirtualMachineSpec   [INLINE]json:"spec"[/INLINE]
    Status VirtualMachineStatus `json:"status,omitempty"`
}
 
// VirtualMachineSpec описывает желаемое состояние VM
type VirtualMachineSpec struct {
    CPU    int    [INLINE]json:"cpu"[/INLINE]
    Memory string `json:"memory"`
    Image  string `json:"image"`
}
 
// VirtualMachineStatus содержит информацию о статусе VM
type VirtualMachineStatus struct {
    State   string `json:"state"`
    IPAddress string `json:"ipAddress,omitempty"`
}
 
// +k8s:deepcopy-gen:interfaces=k8s.io/apimachinery/pkg/runtime.Object
 
// VirtualMachineList содержит список виртуальных машин
type VirtualMachineList struct {
    metav1.TypeMeta `json:",inline"`
    metav1.ListMeta `json:"metadata,omitempty"`
    Items           []VirtualMachine `json:"items"`
}

func authorizer(attrs authorizer.Attributes) (authorizer.Decision, string, error) {
    // Проверка стандартных RBAC-правил
    decision, reason, err := rbacAuthorizer.Authorize(attrs)
    if err != nil || decision == authorizer.DecisionAllow {
        return decision, reason, err
    }
    
    // Дополнительная логика авторизации на основе атрибутов
    if attrs.GetResource() == "virtualmachines" && attrs.GetVerb() == "create" {
        // Проверка специфичных для VM ограничений
        requestedCPU := attrs.GetObject().(runtime.Object).(*v1alpha1.VirtualMachine).Spec.CPU
        if requestedCPU <= getMaxCPUForUser(attrs.GetUser()) {
            return authorizer.DecisionAllow, "CPU request within limits", nil
        }
    }
    
    return authorizer.DecisionDeny, "Resource constraints exceeded", nil
}

func getResource(name string) (Resource, error) {
    // Проверка локального кэша
    if resource, found := memoryCache.Get(name); found {
        return resource, nil
    }
    
    // Проверка распределённого кэша (Redis/Memcached)
    if resourceData, found := distributedCache.Get(name); found {
        resource := unmarshalResource(resourceData)
        memoryCache.Set(name, resource, localTTL)
        return resource, nil
    }
    
    // Получение из хранилища
    resource, err := storage.Get(name)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    
    // Сохранение в кэшах
    memoryCache.Set(name, resource, localTTL)
    distributedCache.Set(name, marshalResource(resource), distributedTTL)
    
    return resource, nil
}

if featureGate.Enabled(features.NewAPIFeature) {
    // Новая логика
} else {
    // Старая логика
}

func getShardKey(name string) int {
    hash := crc32.ChecksumIEEE([]byte(name))
    return int(hash % uint32(numShards))
}

func BenchmarkAPIs(b *testing.B) {
    clients := setupClients()
    
    b.Run("CRD-Get", func(b *testing.B) {
        for i := 0; i < b.N; i++ {
            _, err := clients.CustomClient.SampleResources().Get(context.TODO(), "sample-1", metav1.GetOptions{})
            if err != nil {
                b.Fatal(err)
            }
        }
    })
    
    b.Run("Aggregated-Get", func(b *testing.B) {
        for i := 0; i < b.N; i++ {
            _, err := clients.AggregatedClient.SampleResources().Get(context.TODO(), "sample-1", metav1.GetOptions{})
            if err != nil {
                b.Fatal(err)
            }
        }
    })
    
    // Аналогично для операций Create, List, Update, Delete и Watch
}

func (s *APIServer) ListHandler(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
    // Получение параметров пагинации из запроса
    limit := req.URL.Query().Get("limit")
    continueToken := req.URL.Query().Get("continue")
    
    // Параметры фильтрации
    labelSelector := req.URL.Query().Get("labelSelector")
    fieldSelector := req.URL.Query().Get("fieldSelector")
    
    // Оптимизированный запрос к хранилищу с учётом всех параметров
    items, nextContinueToken, err := s.Storage.List(limit, continueToken, labelSelector, fieldSelector)
    if err != nil {
        // Обработка ошибки
        return
    }
    
    // Формирование ответа с метаданными для продолжения
    list := &v1alpha1.ResourceList{
        TypeMeta: metav1.TypeMeta{Kind: "ResourceList", APIVersion: "custom.example.com/v1alpha1"},
        ListMeta: metav1.ListMeta{Continue: nextContinueToken},
        Items:    items,
    }
    
    encoder := json.NewEncoder(w)
    encoder.Encode(list)
}

func (c *SyncController) syncHandler(key string) error {
    namespace, name, err := cache.SplitMetaNamespaceKey(key)
    if err != nil {
        return err
    }
    
    // Получение объекта CRD
    crdObj, err := c.crdLister.SampleResources(namespace).Get(name)
    if errors.IsNotFound(err) {
        // Объект был удалён, нужно удалить его и из агрегированного API
        return c.aggregatedClient.SampleResources(namespace).Delete(context.TODO(), name, metav1.DeleteOptions{})
    }
    if err != nil {
        return err
    }
    
    // Преобразование объекта в формат агрегированного API
    aggObj := convertToAggregatedType(crdObj)
    
    // Проверка существования в агрегированном API
    existingObj, err := c.aggregatedClient.SampleResources(namespace).Get(context.TODO(), name, metav1.GetOptions{})
    
    if errors.IsNotFound(err) {
        // Создание нового объекта
        _, err = c.aggregatedClient.SampleResources(namespace).Create(context.TODO(), aggObj, metav1.CreateOptions{})
        return err
    }
    
    if err != nil {
        return err
    }
    
    // Обновление существующего объекта
    aggObj.ResourceVersion = existingObj.ResourceVersion
    _, err = c.aggregatedClient.SampleResources(namespace).Update(context.TODO(), aggObj, metav1.UpdateOptions{})
    return err
}

func ExportFromCRD() ([]byte, error) {
    resources, err := crdClient.SampleResources("").List(context.TODO(), metav1.ListOptions{})
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    
    return json.Marshal(resources)
}
 
func ImportToAggregatedAPI(data []byte) error {
    var resources SampleResourceList
    if err := json.Unmarshal(data, &resources); err != nil {
        return err
    }
    
    for _, res := range resources.Items {
        _, err := aggClient.SampleResources(res.Namespace).Create(context.TODO(), &res, metav1.CreateOptions{})
        if err != nil && !errors.IsAlreadyExists(err) {
            return err
        }
    }
    
    return nil
}

func TestAPIVersionCompatibility(t *testing.T) {
    versions := []string{"1.21.0", "1.22.0", "1.23.0"}
    
    for _, version := range versions {
        t.Run(fmt.Sprintf("K8s-%s", version), func(t *testing.T) {
            cluster := setupTestCluster(version)
            defer cluster.Teardown()
            
            server := deployAPIServer(cluster)
            
            // Регистрация API-сервера
            apiService := registerAPIService(cluster, server)
            
            // Проверка доступности API
            if err := waitForAPIServiceCondition(cluster, apiService.Name, availableCondition); err != nil {
                t.Errorf("API service not available with Kubernetes %s: %v", version, err)
            }
            
            // Базовые операции CRUD для проверки функциональности
            if err := testCRUDOperations(cluster); err != nil {
                t.Errorf("CRUD operations failed with Kubernetes %s: %v", version, err)
            }
        })
    }
}

func (s *Storage) List(ctx context.Context, options *storage.ListOptions) (runtime.Object, error) {
    // Получение параметров пагинации
    limit := options.Limit
    continueToken := options.Continue
    
    // Декодирование токена продолжения
    var offset int64
    if continueToken != "" {
        var err error
        offset, err = decodeToken(continueToken)
        if err != nil {
            return nil, err
        }
    }
    
    // Запрос с ограничением и смещением
    items, totalCount, err := s.database.Query(ctx, limit, offset, options.Predicate)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    
    // Формирование токена для следующей страницы
    var nextToken string
    if int64(len(items)) >= limit && offset+limit < totalCount {
        nextToken = encodeToken(offset + limit)
    }
    
    // Создание объекта списка
    list := &api.ResourceList{
        ListMeta: metav1.ListMeta{
            Continue: nextToken,
            RemainingItemCount: &remainingCount,
        },
        Items: items,
    }
    
    return list, nil
}

func (s *Server) diagnosticsHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    diag := DiagnosticsInfo{
        Version:         s.version,
        StartTime:       s.startTime,
        Uptime:          time.Since(s.startTime).String(),
        RequestsTotal:   s.metrics.RequestsTotal.Value(),
        RequestsSuccess: s.metrics.RequestsSuccess.Value(),
        RequestsError:   s.metrics.RequestsError.Value(),
        AverageLatency:  s.metrics.RequestLatency.ValueAverage(),
        GoRoutines:      runtime.NumGoroutine(),
        MemStats:        getMemStats(),
        Connections:     s.connectionManager.Stats(),
        StorageStatus:   s.storage.Status(),
    }
    
    w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
    json.NewEncoder(w).Encode(diag)
}
 
func getMemStats() MemStats {
    var stats runtime.MemStats
    runtime.ReadMemStats(&stats)
    return MemStats{
        Alloc:      stats.Alloc,
        TotalAlloc: stats.TotalAlloc,
        Sys:        stats.Sys,
        NumGC:      stats.NumGC,
        HeapAlloc:  stats.HeapAlloc,
        HeapSys:    stats.HeapSys,
    }
}

type CircuitBreaker struct {
    mu           sync.Mutex
    failureCount int
    lastFailure  time.Time
    threshold    int
    timeout      time.Duration
    state        string // "closed", "open", "half-open"
}
 
func (cb *CircuitBreaker) Execute(operation func() error) error {
    cb.mu.Lock()
    if cb.state == "open" {
        if time.Since(cb.lastFailure) > cb.timeout {
            cb.state = "half-open"
        } else {
            cb.mu.Unlock()
            return errors.New("circuit breaker is open")
        }
    }
    cb.mu.Unlock()
    
    err := operation()
    
    cb.mu.Lock()
    defer cb.mu.Unlock()
    
    if err != nil {
        cb.failureCount++
        cb.lastFailure = time.Now()
        
        if cb.state == "half-open" || cb.failureCount >= cb.threshold {
            cb.state = "open"
        }
        return err
    }
    
    if cb.state == "half-open" {
        cb.state = "closed"
    }
    cb.failureCount = 0
    return nil
}