代码示例及原理
- 原理是利用websocket协议实现对pod的exec登录,利用client-go构造与远程apiserver的长连接,将对pod容器的输入和pod容器的输出重定向到我们的io方法中,从而实现浏览器端的虚拟终端的效果
- 消息体结构如下
go
type Connection struct {
WsSocket *websocket.Conn // 主websocket连接
OutWsSocket *websocket.Conn
InChan chan *WsMessage // 输入消息管道
OutChan chan *WsMessage // 输出消息管道
Mutex sync.Mutex // 并发控制
IsClosed bool // 是否关闭
CloseChan chan byte // 关闭连接管道
}
// 消息体
type WsMessage struct {
MessageType int `json:"messageType"`
Data []byte `json:"data"`
}
// terminal的行宽和列宽
type XtermMessage struct {
Rows uint16 `json:"rows"`
Cols uint16 `json:"cols"`
}
- 下面需要一个handler来控制终端和接收消息,ResizeEvent用来控制终端变更的事件
go
type ContainerStreamHandler struct {
WsConn *Connection
ResizeEvent chan remotecommand.TerminalSize
}
- 为了控制终端,我们需要重写TerminalSize的Next方法,这个方法是client-go定义的接口,如下所示
go
/*
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You may obtain a copy of the License at
http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
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*/
package remotecommand
// TerminalSize and TerminalSizeQueue was a part of k8s.io/kubernetes/pkg/util/term
// and were moved in order to decouple client from other term dependencies
// TerminalSize represents the width and height of a terminal.
type TerminalSize struct {
Width uint16
Height uint16
}
// TerminalSizeQueue is capable of returning terminal resize events as they occur.
type TerminalSizeQueue interface {
// Next returns the new terminal size after the terminal has been resized. It returns nil when
// monitoring has been stopped.
Next() *TerminalSize
}
- 我们重写的Next方法如下
go
func (handler *ContainerStreamHandler) Next() (size *remotecommand.TerminalSize) {
select {
case ret := <-handler.ResizeEvent:
size = &ret
case <-handler.WsConn.CloseChan:
return nil // 这里很重要, 具体见最后的解释
}
return
}
- 当我们从ResizeEvent管道中接收到调整终端大小的事件之后,这个事件会被client-go接收到,源码如下
go
func (p *streamProtocolV3) handleResizes() {
if p.resizeStream == nil || p.TerminalSizeQueue == nil {
return
}
go func() {
defer runtime.HandleCrash()
encoder := json.NewEncoder(p.resizeStream)
for {
size := p.TerminalSizeQueue.Next() // 接收到我们的调整终端大小的事件
if size == nil {
return
}
if err := encoder.Encode(&size); err != nil {
runtime.HandleError(err)
}
}
}()
}
- 最后我们给出核心的实现(只是一个大概的框架,具体细节有问题可以留言)
go
func ExecCommandInContainer(ctx context.Context, conn *tty.Connection, podName, namespace, containerName string) (err error) {
kubeClient, err := k8s.CreateClientFromConfig([]byte(env.Kubeconfig))
if err != nil {
return
}
restConfig, err := clientcmd.RESTConfigFromKubeConfig([]byte(env.Kubeconfig))
if err != nil {
return
}
// 构造请求
req := kubeClient.CoreV1().RESTClient().Post().
Resource("pods").
Name(podName).
Namespace(namespace).
SubResource("exec").
VersionedParams(&corev1.PodExecOptions{
Command: []string{"/bin/sh", "-c", "export LANG=\"en_US.UTF-8\"; [ -x /bin/bash ] && exec /bin/bash || exec /bin/sh"},
Container: containerName,
Stdin: true,
Stdout: true,
Stderr: true,
TTY: true,
}, scheme.ParameterCodec)
// 使用spdy协议对http协议进行增量升级
exec, err := remotecommand.NewSPDYExecutor(restConfig, "POST", req.URL())
if err != nil {
return err
}
handler := &tty.ContainerStreamHandler{
WsConn: conn,
ResizeEvent: make(chan remotecommand.TerminalSize),
}
// 核心函数,重定向标准输入和输出
err = exec.StreamWithContext(ctx, remotecommand.StreamOptions{
Stdin: handler,
Stdout: handler,
Stderr: handler,
TerminalSizeQueue: handler,
Tty: true,
})
return
}
- 整个函数的核心是
StreamWithContext
函数,这个函数是client-go
的一个方法,接下来我们详细分析一下
go
// StreamWithContext opens a protocol streamer to the server and streams until a client closes
// the connection or the server disconnects or the context is done.
func (e *spdyStreamExecutor) StreamWithContext(ctx context.Context, options StreamOptions) error {
conn, streamer, err := e.newConnectionAndStream(ctx, options)
if err != nil {
return err
}
defer conn.Close()
panicChan := make(chan any, 1) // panic管道
errorChan := make(chan error, 1) // error管道
go func() {
defer func() {
if p := recover(); p != nil {
panicChan <- p
}
}()
errorChan <- streamer.stream(conn)
}()
select {
case p := <-panicChan:
panic(p)
case err := <-errorChan:
return err
case <-ctx.Done():
return ctx.Err()
}
}
- 这个方法首先初始化了一个连接,然后定义了两个管道,分别接收panic事件和error事件,核心是
streamer.stream()
方法,接下来我们分析一下这个方法
go
func (p *streamProtocolV4) stream(conn streamCreator) error {
// 创建一个与apiserver的连接传输流
if err := p.createStreams(conn); err != nil {
return err
}
// now that all the streams have been created, proceed with reading & copying
// 观察流中的错误
errorChan := watchErrorStream(p.errorStream, &errorDecoderV4{})
// 监听终端调整的事件
p.handleResizes()
// 将我们的标准输入拷贝到remoteStdin也就是远端的标准输入当中
p.copyStdin()
var wg sync.WaitGroup
// 将远端的标准输出拷贝到我们的标准输出当中
p.copyStdout(&wg)
p.copyStderr(&wg)
// we're waiting for stdout/stderr to finish copying
wg.Wait()
// waits for errorStream to finish reading with an error or nil
return <-errorChan
}
- 整体逻辑还是很清晰的,具体实现细节看源码吧
OOM 问题
- 这个功能上线之后,发现内存不断攀升,如下图(出现陡降是因为我重启了服务)
- 使用
pprof
进行问题排查,在你的main.go
文件中加入下面的内容
go
import _ "net/http/pprof"
func main(){
go func() {
http.ListenAndServe("localhost:6060", nil)
}()
}
- 然后你可以在
http://localhost:6060/debug/pprof/
中看到下面的页面
- 点击
full goroutine stack dump
,你会看到goroutine
的堆栈存储情况,如下图
- 查看之后发现出现了很多的残留
goroutine
,出现在Next
方法中,如下图
- 这个问题出现的原因是我们重写的Next方法,当断开连接的时候必须要主动返回一个
nil
,否则会残留一个go func
,具体看上面的handleResizes
方法中有一个for
循环,必须收到一个size
为nil
,才能跳出此func
,一开始我写的方法如下,这样写的话当浏览器退出的时候,是不会给我一个nil
的终端调整的事件的
go
// 错误写法
func (handler *ContainerStreamHandler) Next() (size *remotecommand.TerminalSize) {
ret := <-handler.ResizeEvent:
size = &ret
return
}
// 正确写法
func (handler *ContainerStreamHandler) Next() (size *remotecommand.TerminalSize) {
select {
case ret := <-handler.ResizeEvent:
size = &ret
case <-handler.WsConn.CloseChan:
return nil // 当发现管道关闭的时候,主动返回一个nil
}
return
}
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