什么是CRD？

Kubernetes 1.7之后，提供了CRD（CustomResourceDefinitions）自定义资源的二次开发能力来扩展kubernetes API，通过此扩展可以向kubernetes API中增加新的资源类型，会比修改kubernetes apiserver的源代码或创建自定义的apiserver来的更加的简洁和容易。

k8s上创建资源的过程

用户创建一个资源，实际上是把k8s抽象的资源根据资源清单（yaml文件）做实例化。具体过程如下：

（1）用户的资源请求发送给apiserver，通过apiserver的认证、授权、准入控制以后，通过apiserver把对应的资源定义信息存放在etcd中；

（2）对应资源类型的控制器一般被称为 controller或operator，controller通过watch机制监听apiserver上的资源变动，通过对应资源变动事件触发对应类型资源的控制器从etcd中读取对应资源的定义，并将对应资源创建出来，并通过控制器内部的和解循环（control loop）监控着对应资源状态是否和用户定义的期望状态一样；如果发现不一样，内部和解循环就会被触发，对应的控制器会向apiserver发起创建资源的请求，将对应资源重建，让对应资源的状态始终满足用户期望的状态。

对于etcd来说，它是就一个kv数据库，可以存储任意类型的kv数据，但在k8s上，apiserver将不同类型的资源定义抽象成不同的资源，使得用户创建对应资源必须是满足对应类型资源定义的规范，然后将资源定义存放在etcd中。简单讲就是存入etcd中的数据必须是满足对应apiserver接口定义的规范。

k8s扩展资源类型的方式

在k8s上扩展资源类型的方式有三种：

第一种是：CRD

crd是k8s内置的资源类型，通过crd资源可以将用户自定义资源类型转换为k8s上资源类型；

第二种是：自定义apiserver

这种方式是复用 Kubernetes 的一些特性的同时，自由度最高的方式。可以自定义存储等，同时保有一定程度的公共特性。Cloud TiDB 的实现就是通过自定义 API server 进行的；

第三种是：修改源码

让现有k8s apiserver的源码支持对应用户自定义资源类型；

另外，进行自定义资源类型，只能把对应资源类型的定义信息写入到etcd中，不能让对应自定义类型资源实例化为一个自定义资源对象，它不能真正的跑起来，要想真正的跑起来，我们还需要一个自定义控制器，将对应资源实例化为k8s上的资源对象，并专门负责监听对应的资源类型的资源变化，因此需要下面两个组件：

（1）自定义资源类型CRD；

（2）对应自定义资源类型的控制器Controller；

Controller的作用是通过API Server提供的接口实时的对指定的resource进行监听和执行的动作(watch,diff,action)。

K8S种内置控制器类型：

Deployment；StatefulSet；DaemonSet；Job；CronJob

CRD和Operator的区别

所有的Operator都是基于Controller模式，Operator是使用CRD实现的定制化的Controller. 它与内置K8S Controller遵循同样的运行模式(比如 watch, diff, action)；operator的逻辑也是创建一个crd资源,再创建一个控制器。

写在最后

Operator的开发可以通过构建工具Kubebuild来规范化，模板化，省时，省力。