3、CRD版本迁移测试基础：测试目标、测试范围、测试环境搭建、测试数据准备

CRD版本迁移是Operator演进中最容易引发生产故障的环节之一。测试的目标不是“验证迁移工具能用”，而是证明迁移前后CR实例的语义等价性、API兼容性以及Operator的平稳过渡能力。本节从测试目标、范围、环境搭建和数据准备四个维度建立可复用的测试基线。

3.1 测试目标

CRD版本迁移测试的核心目标可归纳为以下四个层次：

3.2 测试范围

CRD版本迁移测试的范围应覆盖以下五个维度，避免只测“happy path”：

• API版本组合： 覆盖v1→v2、v1→v1beta1→v2、v1→v2→v1回滚等典型迁移路径。
• 字段变更类型： 新增字段、删除字段、重命名字段、字段类型变更（string→int）、嵌套结构变更、枚举值增减。
• CR实例状态： 正常实例、处于异常/错误状态的实例、包含自定义状态子资源的实例、包含Finalizer的实例。
• 并发场景： 迁移过程中有新的CR创建/更新/删除操作，验证并发安全。
• 集群规模： 单实例、多实例（100+）、跨namespace分布、大规模CRD（字段数超过50）。

3.3 测试环境搭建

测试环境需要模拟真实集群的版本演进路径，同时支持快速重建和状态快照。推荐使用Kind或K3s搭建轻量级集群，配合etcdctl直接操作底层存储。

3.3.1 环境组件清单

3.3.2 环境搭建步骤

1. 创建Kind集群并开启CRD v1beta1兼容：

   kind: Cluster
   apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4
   nodes:
     - role: control-plane
       extraMounts:
         - hostPath: /tmp/etcd-data
           containerPath: /var/lib/etcd
   kubeadmConfigPatches:
     - |
       apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3
       kind: ClusterConfiguration
       metadata:
         name: config
       etcd:
         local:
           dataDir: /var/lib/etcd

2. 部署旧版CRD和Operator：

   kubectl apply -f config/crd/bases/example.io_myresources_v1.yaml
   kubectl apply -f config/manager/operator-v1.yaml

3. 创建测试CR实例并等待Reconcile完成：

   kubectl apply -f testdata/cr-sample-v1.yaml
   kubectl wait --for=condition=Ready myresources/sample --timeout=60s

4. 保存迁移前状态快照：

   kubectl get myresources sample -o yaml > snapshot/pre-migration.yaml
   etcdctl get /registry/example.io/myresources/default/sample --print-value-only | jq . > snapshot/pre-migration-etcd.json

3.4 测试数据准备

测试数据是版本迁移测试的“弹药”。数据准备需要覆盖CRD版本演进中可能出现的所有字段变化模式。建议按以下分类构造测试数据集：

3.4.1 数据分类与构造策略

3.4.2 数据准备脚本示例

以下脚本使用yq批量生成不同类别的测试CR实例：

#!/bin/bash
# generate-test-data.sh
# 生成5类测试CR实例，每类3个，共15个实例

BASE_DIR="testdata/cr-samples"
mkdir -p $BASE_DIR/{basic,boundary,abnormal,status,reference}

# 1. 基础数据
for i in 1 2 3; do
  yq eval "
    .metadata.name = \"basic-$i\" |
    .spec.replicas = $((i * 2)) |
    .spec.image = \"nginx:1.2$i\" |
    .spec.config.timeout = $((30 + i * 10))
  " templates/cr-template.yaml > $BASE_DIR/basic/cr-basic-$i.yaml
done

# 2. 边界数据
yq eval '.spec.replicas = 0 | .spec.image = "" | .spec.config = {}' \
  templates/cr-template.yaml > $BASE_DIR/boundary/cr-boundary-empty.yaml
yq eval '.spec.replicas = 9999 | .spec.config.timeout = 0' \
  templates/cr-template.yaml > $BASE_DIR/boundary/cr-boundary-max.yaml

# 3. 异常数据
yq eval '.spec.image = "invalid:tag:extra" | .spec.config.timeout = "not-a-number"' \
  templates/cr-template.yaml > $BASE_DIR/abnormal/cr-abnormal-type.yaml

# 4. 状态数据
yq eval '.status.phase = "Running" | .status.conditions[0].type = "Ready" | .status.conditions[0].status = "True"' \
  templates/cr-template.yaml > $BASE_DIR/status/cr-status-ready.yaml

# 5. 关联数据
yq eval '.metadata.finalizers = ["example.io/cleanup"] | .metadata.ownerReferences[0].apiVersion = "v1" | .metadata.ownerReferences[0].kind = "Namespace" | .metadata.ownerReferences[0].name = "default" | .metadata.ownerReferences[0].uid = "12345678-1234-1234-1234-123456789abc"' \
  templates/cr-template.yaml > $BASE_DIR/reference/cr-with-finalizer.yaml

echo "测试数据生成完成，共15个CR实例"

3.4.3 数据验证清单

在迁移测试执行前，需要对测试数据做一次预验证，确保数据本身是有效的：

• 每个CR实例能被旧版CRD正常创建（kubectl apply 无报错）
• 每个CR实例能被旧版Operator正常Reconcile（状态字段被填充）
• 每个CR实例的etcd存储版本标记与CRD的storage版本一致
• 异常数据类CR实例在创建时可能被Webhook拒绝，需确认Webhook是否开启