IPAM 对 operator 支持

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描述

Operator 通常用于实现自定义控制器。Spiderpool 支持为非 Kubernetes 原生控制器创建的 Pod 分配 IP。可以通过以下两种方式实现：

1. 手动 IPPool

   管理员可以创建 IPPool 对象并为 Pod 分配 IP。

2. 自动 IPPool

   Spiderpool 支持为应用程序自动管理 IPPool，它可以为一个应用程序创建、删除、扩展和缩小一个专用的 SpiderIPPool 对象，并为其分配静态 IP 地址。

   此功能使用 informer 技术来监视应用程序，解析其副本数量并管理 SpiderIPPool 对象，它与 Kubernetes 原生控制器（如 Deployment、ReplicaSet、StatefulSet、Job、CronJob、DaemonSet）配合良好。

   此功能也支持非 Kubernetes 原生控制器，但 Spiderpool 无法解析非 Kubernetes 原生控制器的对象 yaml，存在一些限制：

   • 不支持自动扩展和缩小 IP
   • 不支持自动删除 IPPool

   未来，Spiderpool 可能会支持自动 IPPool 的所有操作。

另一个关于非 Kubernetes 原生控制器的问题是有状态或无状态。因为 Spiderpool 无法判断由非 Kubernetes 原生控制器创建的应用程序是否有状态。 所以 Spiderpool 将它们视为 无状态 Pod，如 Deployment，这意味着由非 Kubernetes 原生控制器创建的 Pod 能够像 Deployment 一样固定 IP 范围，但不能像 Statefulset 一样将每个 Pod 绑定到特定的 IP 地址。

入门

将使用 OpenKruise 来演示 Spiderpool 如何支持 operator。

设置 Spiderpool

请参阅 安装 以获取更多详细信息。

设置 OpenKruise

请参考 OpenKruise

通过 手动 IPPool 方式创建 Pod

1. 创建一个自定义 IPPool。

   kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/spidernet-io/spiderpool/main/docs/example/basic/custom-ipv4-ippool.yaml
   

   apiVersion: spiderpool.spidernet.io/v2beta1
   kind: SpiderIPPool
   metadata:
     name: custom-ipv4-ippool
   spec:
     subnet: 172.18.41.0/24
     ips:
       - 172.18.41.40-172.18.41.50
   

2. 创建一个具有 3 个副本的 OpenKruise CloneSet，并通过注释 ipam.spidernet.io/ippool 指定 IPPool

   apiVersion: apps.kruise.io/v1alpha1
   kind: CloneSet
   metadata:
     name: custom-kruise-cloneset
   spec:
     replicas: 3
     selector:
       matchLabels:
         app: custom-kruise-cloneset
     template:
       metadata:
         annotations:
           ipam.spidernet.io/ippool: |-
             {
               "ipv4": ["custom-ipv4-ippool"]
             }
         labels:
           app: custom-kruise-cloneset
       spec:
         containers:
         - name: custom-kruise-cloneset
           image: busybox
           imagePullPolicy: IfNotPresent
           command: ["/bin/sh", "-c", "trap : TERM INT; sleep infinity & wait"]
   

   如预期，OpenKruise CloneSet custom-kruise-cloneset 的 Pod 将从 IPPool custom-ipv4-ippool 中分配 IP 地址。

   kubectl get po -l app=custom-kruise-cloneset -o wide
   NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE            NOMINATED NODE   READINESS GATES
   custom-kruise-cloneset-8m9ls   1/1     Running   0          96s   172.18.41.44   spider-worker   <none>           2/2
   custom-kruise-cloneset-c4z9f   1/1     Running   0          96s   172.18.41.50   spider-worker   <none>           2/2
   custom-kruise-cloneset-w9kfm   1/1     Running   0          96s   172.18.41.46   spider-worker   <none>           2/2
   

通过 自动 IPPool 方式创建 Pod

1. 创建一个具有 3 个副本的 OpenKruise CloneSet，并通过注释 ipam.spidernet.io/subnet 指定子网

   apiVersion: apps.kruise.io/v1alpha1
   kind: CloneSet
   metadata:
     name: custom-kruise-cloneset
   spec:
     replicas: 3
     selector:
       matchLabels:
         app: custom-kruise-cloneset
     template:
       metadata:
         annotations:
           ipam.spidernet.io/subnet: |- 
             {"ipv4": ["subnet-demo-v4"], "ipv6": ["subnet-demo-v6"]}
           ipam.spidernet.io/ippool-ip-number: "5"
         labels:
           app: custom-kruise-cloneset
       spec:
         containers:
         - name: custom-kruise-cloneset
           image: busybox
           imagePullPolicy: IfNotPresent
           command: ["/bin/sh", "-c", "trap : TERM INT; sleep infinity & wait"]
   

   注意：

   1. 必须为自动创建的 IPPool 指定固定的 IP 数量，如 ipam.spidernet.io/ippool-ip-number: "5"。 因为 Spiderpool 无法知道副本数量，所以不支持类似 ipam.spidernet.io/ippool-ip-number: "+5" 的注释。

2. 检查状态

   如预期，Spiderpool 将从 subnet-demo-v4 和 subnet-demo-v6 对象中创建自动创建的 IPPool。 OpenKruise CloneSet custom-kruise-cloneset 的 Pod 将从创建的 IPPool 中分配 IP 地址。

   $ kubectl get sp | grep kruise
   NAME                                      VERSION   SUBNET                    ALLOCATED-IP-COUNT   TOTAL-IP-COUNT   DEFAULT   DISABLE   APP-NAMESPACE
   auto4-custom-kruise-cloneset-eth0-028d6   4         172.16.0.0/16             3                    5                false     false     default
   auto6-custom-kruise-cloneset-eth0-028d6   6         fc00:f853:ccd:e790::/64   3                    5                false     false     default
   ------------------------------------------------------------------------------------------
   $ kubectl get po -l app=custom-kruise-cloneset -o wide
   NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE            NOMINATED NODE   READINESS GATES
   custom-kruise-cloneset-f52dn   1/1     Running   0          61s   172.16.41.4   spider-worker   <none>           2/2
   custom-kruise-cloneset-mq67v   1/1     Running   0          61s   172.16.41.5   spider-worker   <none>           2/2
   custom-kruise-cloneset-nprpf   1/1     Running   0          61s   172.16.41.1   spider-worker   <none>           2/2