## 一 Crossplane 简介

Crossplane是一个开源的Kubernetes扩展，它提供了将Kubernetes集群转换为通用控制平面的能力。使用Crossplane，您可以通过标准的Kubernetes API在任何地方管理任何资源。它甚至可以让您直接从Kubernetes自助式管理资源。只要资源有API，Crossplane就可以连接到它。

通过Crossplane，平台团队可以利用Kubernetes的策略、命名空间和基于角色的访问控制等功能来创建新的抽象和自定义API。Crossplane将所有非Kubernetes资源集中在一个平台下。

通过平台团队创建的自定义API，可以实现跨资源或跨云的安全和遵守性，同时不会向开发人员暴露任何复杂性。通过单个API调用，可以在多个云中创建多个资源，并使用Kubernetes作为所有内容的控制平面。

## 二 Crossplane 介绍

Crossplane是一个开源的Kubernetes扩展，它能够连接Kubernetes集群与外部的非Kubernetes资源，并允许平台团队构建自定义的Kubernetes API来管理这些资源。通过Crossplane，可以创建Kubernetes自定义资源定义（CRD），将外部资源表示为本地的Kubernetes对象。这些本地对象可以使用标准的kubectl命令（如kubectl create和kubectl describe）进行管理。每个Crossplane资源都具备完整的Kubernetes API功能。

同时，Crossplane还充当Kubernetes控制器的角色，监视外部资源的状态并提供状态同步。如果有人修改或删除了Kubernetes之外的资源，Crossplane会撤销更改或重新创建已删除的资源，以确保资源的一致性和可靠性。

总而言之，Crossplane通过创建本地化的Kubernetes对象来管理外部资源，并通过充当控制器来保持资源状态的同步，为平台团队提供了一种统一和标准化的方式来管理和操作包括非Kubernetes资源在内的整个应用环境。

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-1137075/da3cfaa59751cde9bbd44ac38d6579d3.png#?w=1200\&h=396\&s=154290\&e=png\&a=1\&b=f5f1f0)

在Kubernetes集群中安装Crossplane后，用户只与Kubernetes通信。Crossplane管理与外部资源(如AWS、Azure或Google Cloud)的通信。
Crossplane还允许创建自定义Kubernetes api。平台团队可以组合外部资源，简化或定制呈现给平台使用者的api。

## 三 Crossplane 组建概览

| Component                                                                                                                     | Abbreviation | Scope     | Summary                                                                                             |
| ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ------------ | --------- | --------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| [Provider]                                     |              | cluster   | Creates new Kubernetes Custom Resource Definitions for an external service.                         |
| [ProviderConfig](https://docs.crossplane.io/v1.15/getting-started/introduction/#provider-configurations)                      | `PC`         | cluster   | Applies settings for a *Provider*.                                                                  |
| [Managed Resource](https://docs.crossplane.io/v1.15/getting-started/introduction/#managed-resources)                          | `MR`         | cluster   | A Provider resource created and managed by Crossplane inside the Kubernetes cluster.                |
| [Composition](https://docs.crossplane.io/v1.15/getting-started/introduction/#compositions)                                    |              | cluster   | A template for creating multiple *managed resources* at once.                                       |
| [Composite Resources](https://docs.crossplane.io/v1.15/getting-started/introduction/#composite-resources)                     | `XR`         | cluster   | Uses a *Composition* template to create multiple *managed resources* as a single Kubernetes object. |
| [CompositeResourceDefinitions](https://docs.crossplane.io/v1.15/getting-started/introduction/#composite-resource-definitions) | `XRD`        | cluster   | Defines the API schema for *Composite Resources* and *Claims*                                       |
| [Claims](https://docs.crossplane.io/v1.15/getting-started/introduction/#claims)                                               | `XC`         | namespace | Like a *Composite Resource*, but namespace scoped.                                                  |

## 四 相关概念

### 4.1 Provider

Crossplane Provider创建了第二组crd，用于定义Crossplane如何连接到非kubernetes服务。每个外部服务都依赖于它自己的Provider。例如，AWS、Azure和GCP是每个云服务的不同提供商。

例如，AWS提供商为AWS资源(如EC2计算实例或S3存储桶)定义Kubernetes crd。
Provider为外部资源定义Kubernetes API定义。例如，上行提供商AWS定义了用于创建和管理AWS S3存储桶的桶资源。
在桶CRD中是spec.forProvider.region值，它定义了在哪个AWS区域中部署桶。
市场包含大量的跨平面提供商。
Crossplane Contrib存储库中提供了更多的提供程序。
提供程序是集群范围的，可用于所有集群名称空间。

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-1137075/baf28b05fe8630977ad62b507b2bcf93.png#?w=2736\&h=314\&s=184755\&e=png\&a=1\&b=07212b)

使用kubectl get Providers命令查看所有已安装的provider。

### 4.2 Provider configurations

提供程序有providerconfig。ProviderConfigs配置与提供商相关的设置，如认证或提供商的全局默认值。
ProviderConfigs的API端点对于每个Provider都是唯一的。
ProviderConfigs是集群范围的，可用于所有集群名称空间。
使用kubectl get providerconfig命令查看所有已安装的providerconfig。

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-1137075/8a6ad3e29c7f5df097a60cfa89a4f169.png#?w=2930\&h=362\&s=195030\&e=png\&a=1\&b=08222c)

### 4.3 Managed resources

提供者的crd映射到提供者内部的各个资源。当Crossplane创建和监视一个资源时，它是一个托管资源。
使用提供者的CRD创建一个唯一的托管资源。例如，使用提供商AWS的桶CRD, Crossplane在连接到AWS S3存储桶的Kubernetes集群中创建一个桶管理资源。
Crossplane控制器为托管资源提供状态强制。Crossplane强制管理资源的设置和存在。这种“控制器模式”类似于Kubernetes kube-controller-manager为pod强制状态的方式。
托管资源是集群范围的，可用于所有集群名称空间。
使用kubectl get managed查看所有托管资源。

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-1137075/905e1976c333c1af342f803bde3dd5fb.png#?w=2754\&h=400\&s=217151\&e=png\&a=1\&b=07232b)

### 4.4 Compositions

组合是托管资源集合的模板。组合允许平台团队将一组托管资源定义为单个对象。
例如，计算管理的资源可能还需要创建存储资源和虚拟网络。单个Composition可以在单个Composition对象中定义所有三种资源。
使用组合可以简化由多个托管资源组成的基础设施的部署。组合还跨部署强制执行标准和设置。
平台团队可以为Composition中的每个托管资源定义固定或默认设置，或者定义用户可以更改的字段和设置。
使用前面的示例，平台团队可以设置计算资源大小和虚拟网络设置。但是平台团队允许用户定义存储资源的大小。
创建复合交叉平面并不会创建任何托管资源。Composition只是一组托管资源及其设置的模板。复合资源创建特定的资源。

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-1137075/9663fafa67d39d2f19bc656076ba18ac.png#?w=2870\&h=224\&s=132779\&e=png\&a=1\&b=06222b)

组合具有集群作用域，可用于所有集群名称空间。
使用kubectl get composition查看所有的composition。

### 4.5 Composite Resources （XR）

复合资源(Composite Resource, XR)是一组供应的托管资源。复合资源使用由复合定义的模板，并应用任何用户定义的设置。
多个唯一的复合资源对象可以使用相同的复合。例如，Composition模板可以创建托管资源的计算、存储和网络集。Crossplane每次用户请求这组资源时都使用相同的Composition模板。
如果组合允许用户定义资源设置，则用户可以在组合资源中应用这些设置。

复合资源是集群范围的，可用于所有集群名称空间。
使用kubectl get composite查看所有复合资源。

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-1137075/0406a755d15f4abe1841a2f8485417a0.png#?w=1806\&h=1274\&s=181519\&e=png\&a=1\&b=fefefe)

### 4.6 Composite Resource Definitions （XRD）

复合资源定义(xrd)创建声明和复合资源使用的自定义Kubernetes api。

平台团队定义自定义api。
这些api可以定义特定的值，如以gb为单位的存储空间，通用设置，如小或大，部署选项，如云或onprem。Crossplane不限制API定义。
复合资源定义的类型来自Crossplane。

```shell
apiVersion: apiextensions.crossplane.io/v1
kind: CompositeResourceDefinition
```

复合资源定义的规范创建了复合资源的apiVersion、种类和规范。

复合资源定义有四个主要的规格参数:

*   在组合资源中定义apiVersion的组。
*   定义复合资源中使用的版本的versions.name。
*   一个名字。定义复合资源类型。
*   一个版本。模式部分来定义复合资源规范。

```shell
# Composite Resource Definition (XRD)
spec:
  group: test.example.org
  names:
    kind: myComputeResource
  versions:
  - name: v1alpha1
    schema:
      # Removed for brevity

```

基于这个复合资源定义的复合资源是这样的:

```shell
# Composite Resource (XR)
apiVersion: test.example.org/v1alpha1
kind: myComputeResource
metadata:
  name: myResource
spec:
  storage: "large"

```

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-1137075/fe38fada7f2d63546b647f24510b4a3e.png#?w=2954\&h=396\&s=214783\&e=png\&a=1\&b=06222b)

### 4.7 Claims

声明是开发者与Crossplane交互的主要方式。
声明访问平台团队在复合资源定义中定义的自定义api。
声明看起来像复合资源，但是它们是命名空间范围的，而复合资源是集群范围的。

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-1137075/c50589cdd424417f2b2847694c4444b4.png#?w=2922\&h=682\&s=395926\&e=png\&a=1\&b=05212a)

## 五 总结

Crossplane是一个开源的Kubernetes扩展，它将Kubernetes集群与外部非Kubernetes资源连接起来，并允许平台团队创建自定义的Kubernetes API来管理这些资源。通过Crossplane，可以将外部资源表示为本地的Kubernetes对象，并使用标准的kubectl命令进行管理。它充当Kubernetes控制器，监视外部资源状态并提供状态同步，以确保资源的一致性和可靠性。Crossplane的目标是为平台团队提供统一的控制平面，使其可以通过Kubernetes API管理和操作各种资源，而无需学习和使用不同的工具和接口。这样可以简化管理任务，提高效率，并促进跨云和跨资源的安全性和遵守性。通过Crossplane，平台团队可以更好地利用Kubernetes的功能和生态系统来构建强大的应用环境。

## 参考链接

*   <https://marketplace.upbound.io/providers>
*   <https://kubernetes.io/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-controller-manager/>



Crossplane是一个开源的Kubernetes扩展，它提供了将Kubernetes集群转换为通用控制平面的能力。使用Crossplane，您可以通过标准的Kubernetes API在任何地方管理任何资源。它甚至可以让您直接从Kubernetes自助式管理资源。只要资源有API，Crossplane就可以连接到它。

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Crossplane是开源Kubernetes扩展，可将集群转为通用控制平面，通过标准API管理任何资源。它创建自定义CRD将外部资源转为Kubernetes对象，支持kubectl命令操作，并自动同步资源状态。平台团队可构建统一API管理多云资源，简化开发流程。

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