kubernetes源码阅读及编译

2023-08-15 14:03:58

kubernetes源码阅读

工欲善其事，必先利其器。在阅读kubernetes源码时，我也先后使用过多个IDE，最终还是停留在IDEA上。

我惯用的是pycharm(IDEA的python IDE版本)，配上go的插件，把源码目录进行合理组织后，加入到go的lib，即可实现跳转。更多的方法可以参看这里。

kubernetes源码编译

kubernetes的源码编译可以分为两种方式。一种是在宿主机/物理机上进行编译，这就意味着你需要完整的搭建编译环境，这个会依赖于各种问题，做法相当不fashion。另外一种则是使用docker进行编译。这也是目前最为流行的编译方式。

使用docker进行编译

本文以kubernetes 1.2为例进行介绍。

kubernetes自身提供了基于docker的编译方式，按照说明，只需要运行

run.sh hack/build-go.sh即可从源码编译出对应的二进制文件。

流程详解

可以看到run.sh中有如下几个步骤：

kube::build::verify_prereqs

kube::build::build_image

kube::build::run_build_command "$@"

verify_prereqs

kube::build::verify_prereqs是为编译做一些检查，包括检查需要的镜像是否存在等。

build_image

kube::build::build_image这一步骤主要是根据Dockerfile，进行构建镜像。这一步骤如下:

function kube::build::build_image() {

  kube::build::ensure_tar

  mkdir -p "${LOCAL_OUTPUT_BUILD_CONTEXT}"

  //对于源码进行打包，打成tar包

  "${TAR}" czf "${LOCAL_OUTPUT_BUILD_CONTEXT}/kube-source.tar.gz" $(kube::build::source_targets)  

  kube::version::get_version_vars

  kube::version::save_version_vars "${LOCAL_OUTPUT_BUILD_CONTEXT}/kube-version-defs"

  //组织待构建镜像的文件夹

  cp build/build-image/Dockerfile "${LOCAL_OUTPUT_BUILD_CONTEXT}/Dockerfile"

  kube::build::update_dockerfile

  //构建镜像

  kube::build::docker_build "${KUBE_BUILD_IMAGE}" "${LOCAL_OUTPUT_BUILD_CONTEXT}" 'false'

}

待构建镜像的文件夹位于_output文件夹中。可以看到_output的目录结构如下：

[root@localhost kubernetes]# tree _output/

_output/

└── images

    └── kube-build:build-cbc077d244

        ├── Dockerfile

        ├── kube-source.tar.gz

        └── kube-version-defs

kube-source.tar.gz即为kubernetes源码打成的tar包。Dockerfile即为build-image/Dockerfile文件。

之后docker build将在kube-build:build-cbc077d244文件夹中进行，编译成kube-build:build-cbc077d244的镜像。

cbc077d244为git提交时的id，根据源码commit时情况不同该id不同。

[root@localhost kubernetes]# docker images

REPOSITORY                             TAG                 IMAGE ID            CREATED             VIRTUAL SIZE

kube-build                             build-cbc077d244    46bca394905f        42 hours ago        1.628 GB

gcr.io/google_containers/kube-cross    v1.4.2-1            eb4273dc5e30        5 months ago        1.551 GB

run_build_command

到现在为止，必要的工作已经基本做完，代码也已经打包进入镜像，此时只要使用docker从kube-build:build-cbc077d244的镜像run一个容器出来，进行编译即可。

实际kube::build::run_build_command也就是这样工作的。不过这里面还做了一些额外的工作，比如把编译输出的文件夹通过-v参数挂载到_output/dockerized/bin下。这样当编译完成之后，生成的二进制文件就可以直接在_output/dockerized/bin目录下获取了。

这一过程参见common.sh#L75

实际问题

一条命令进行编译的愿望很美好。但是理想很丰满，现实很骨感，在实际中有一些问题，导致这一编译不能正常进行。其中首要的问题就是镜像无法拉取的问题。

镜像无法拉取

Dockerfile中的第一行命令:

FROM gcr.io/google_containers/kube-cross:KUBE_BUILD_IMAGE_CROSS_TAG。因此需要依赖于gcr.io/google_containers/kube-cross:KUBE_BUILD_IMAGE_CROSS_TAG这个镜像。但是由于网络原因，往往无法正常拉取该镜像。所以会导致镜像构建失败。

对于这一问题，有两种方式可以解决：

自己进行构建kube-cross镜像
通过代理或者其他方式，获取gcr.io/google_containers/kube-cross:KUBE_BUILD_IMAGE_CROSS_TAG镜像

本文主要介绍前一种方式。其实kube-cross镜像的内容，可以在kube-cross文件夹中获取。当然，要想在国内直接构建这个镜像，仍然会存在无法下载部分包的问题。这里我使用了灵雀云的系统来构建这个镜像。这里是我的kubernetes镜像。

所以你需要做的只是运行以下命令即可:

docker pull index.alauda.cn/xuxinkun/kubernetes

docker tag index.alauda.cn/xuxinkun/kubernetes gcr.io/google_containers/kube-cross:v1.4.2-1

编译极为耗时

当使用run.sh hack/build-go.sh会编译项目中linux下的所有二进制文件。这一过程极为耗时，大概要十几分钟的样子。根据配置不同时间或有增减。

其实在实际过程中，并不需要每次编译所有的文件。比如本次只需要kubelet，那么可以直接运行run.sh hack/build-go.sh cmd/kubelet，即可只编译kubelet文件，缩短编译时间。

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