1.Service Catalog

中文叫服務(wù)目錄，是將各種形態(tài)服務(wù)（包括IAAS、PAAS等服務(wù)）集中統(tǒng)一的管理起來，其目的主要是為了管理第三方（相對于kubernetes而言，主要指集群外）服務(wù)，使第三方服務(wù)通過統(tǒng)一的方式和規(guī)范接入到集群中，具體的服務(wù)實現(xiàn)在外部，托管方無需關(guān)注。外部的服務(wù)一般通過Service Broker的方式接入到服務(wù)目錄。

Service Catalog的動作

創(chuàng)建ClusterServiceBroker
通過ClusterServiceBroker將托管服務(wù)的代理配置到集群中，創(chuàng)建后會觸發(fā)ServiceBroker的Catalog獲取服務(wù)列表和ServicePlan,并將其以ClusterServiceClass和ClusterServicePlan存儲到本地
創(chuàng)建ServiceInstance
通過創(chuàng)建ServiceInstance向代理發(fā)起創(chuàng)建實例請求
服務(wù)綁定
將需要使用托管服務(wù)的應(yīng)用和托管服務(wù)綁定，生成secret,掛載到應(yīng)用中

Service Broker的動作

Catalog
Provision
Bind
Unbind
Deprovision

在kuberntes中，接入后的服務(wù)將由kuberntes托管，典型的如數(shù)據(jù)庫。Service Catalog的元數(shù)據(jù)存在etcd中，建議不和kubernetes本身的共用。要是使用Service Catalog，首先要注冊APIService資源（servicecatalog.k8s.io）

service catalog

APIService中包含的資源類型

ClusterServiceBroker：ServiceBroker在集群內(nèi)的編排模板，封裝了其服務(wù)器連接詳細(xì)信息。主要是有由集群管理員創(chuàng)建的外部服務(wù)在集群中的代理。
ClusterServiceClass：外部服務(wù)會有不同的服務(wù)實例和類型，ClusterServiceBroker連接到ServiceBroker，通過catalog獲取該broker的服務(wù)列表，為每個具體服務(wù)創(chuàng)建ClusterServiceClass。
ClusterServicePlan：主要描述各個服務(wù)的計量計費標(biāo)準(zhǔn)和方式，一個ClusterServiceClass對應(yīng)一個ClusterServicePlan。
ServiceInstance：對應(yīng)具體的服務(wù)實例的預(yù)配置實例，由Service Catalog控制器負(fù)責(zé)與外部的service broker通信，通知創(chuàng)建實例，綁定，在kubernetes創(chuàng)建service與內(nèi)部應(yīng)用通信。
ServiceBinding：將ServiceInstance與需要訪問的POD進(jìn)行綁定，關(guān)聯(lián)相關(guān)的證書到pod。

Service Catalog的認(rèn)證方式

基礎(chǔ)認(rèn)證Basic (username/password)
OAuth 2.0 Bearer Token

使用步驟
集群管理員通過Service Catalog API Resources提供托管能力，使之在kubernetes中提供服務(wù)。

從ServiceBroker中獲取服務(wù)列表（ClusterServiceClass）以及對應(yīng)的ClusterServicePlan
首先，集群管理員創(chuàng)建ClusterServiceBroker，其中包含URL和訪問ServiceBroker地址必要的連接信息
```
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.
  #####
```
下面的時序圖說明從service broker獲取服務(wù)列表（ClusterServiceClass）和對應(yīng)的ClusterServicePlan的流程

image.png

①.一旦ClusterServiceBroker被添加到Service Catalog,將會觸發(fā)一次對外部ServiceBroker的調(diào)用，來獲取服務(wù)列表

②.外部ServiceBroker會返回一系列的可用服務(wù)以及對應(yīng)的ServicePlan,這些服務(wù)和ServicePlan,將會以ClusterServiceClass 和ClusterServicePlan

③.集群管理員通過如下命令獲取可用的服務(wù)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
```
開通服務(wù)實例
群集操作員可以通過創(chuàng)建ServiceInstance資源來啟動新實例。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.
  #####
```
以下序列圖說明了創(chuàng)建托管服務(wù)的實例所涉及的步驟

image.png

①當(dāng)ServiceInstance 被創(chuàng)建時，Service Catalog會對Service broker發(fā)起調(diào)用，來創(chuàng)建服務(wù)實例請求
②Service broker執(zhí)行創(chuàng)建服務(wù)實例的動作，返回HTTP響應(yīng)結(jié)果
③集群操作員可以檢查實例的狀態(tài)，看看它是否ready。
綁定到托管服務(wù)
在新的實例創(chuàng)建之后，集群管理員需要綁定托管的服務(wù)，應(yīng)用程序才能獲取所需要的連接信息和賬戶信息，此過程通過ServiceBinding來完成,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.
    #####
```
以下序列圖說明綁定到托管服務(wù)實例所涉及的步驟：

image.png

①ServiceBinding被創(chuàng)建之后，Service Catalog調(diào)用外部的service broker獲取綁定實例的必要信息
②service broker為請求創(chuàng)建合適的賬戶信息
③service broker返回連接和訪問托管服務(wù)的必要信息，由于服務(wù)提供方和使用時特定的，所以不同的請求返回的信息可能會不一樣。

映射連接憑證
綁定之后，最后一步將連接憑據(jù)和特定于服務(wù)的信息映射到應(yīng)用程序中。這些信息存儲在secrets中，集群中的應(yīng)用程序可以通過secrets直接連接和訪問托管服務(wù)。

image.png

執(zhí)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中安裝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
#其他的會創(chuàng)建RoleBinding（當(dāng)前命名空間和kube-system   ）、role、ClusterRoleBinding、ClusterRole、ServiceAccount、Secret、APIService

3.Service Broker實例

Service Broker實現(xiàn)主要要遵守上面提到的5個接口，當(dāng)然也有許多的SDK,方便開發(fā)者實現(xiàn)各自的broker，例如：

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

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