Kubernetes 组件浅析

浅析Kubernetes的常用的组件

Master组件

1.集群控制中心-指挥部
2.kubernetes系统的控制器组件(控制器组件可以运行在任何节点上，也可以为其单独分配服务器，称之为Master节点)
    kube-apiserver
    etcd
    kube-controller-manager
    kube-scheduler
    cloud-controller-manager
3.Master组件一般会多实例部署（或者高可用部署）

注：
    Master不可用，则对集群内容器应用的管理都将失效
    Master不可用，并不一定影响正在运行的容器应用

Node组件

1.集群中接受Master组件的指令，实际运行容器应用的工作负载节点
2.早期版本成为Minion
3.当某个Node宕机时，其上的工作负载会被Master自动转移到其他的节点
4.Node上运行的组件
    kubelet
    kube-proxy
    Docker Engine
5.Node可以在运行期间动态增加到kubernetes集群中

Master

• Kube-apiserver

1. Kubernetes资源请求/调用操作都是用过kube-apiserver提供的接口进行
2. 提供其他模块之间的数据交互和通信的枢纽（其他模块通过API Server查询或修改数据，只有API Server才直接操作etcd）
3. 采用HTTPS安全传输通道与CA签名数字证书强制刷个念想认证的方式，保障API-Server的安全性
4. 使用协程（Coroutine）+队列（Queue）这种轻量级的高性能并发代码，使单进程的API-Server具备了超强的多核处理能力
5. RESTful API采用了同步增删改查+异步WATCH接口，解决kubernetes中各种资源对象的高性能同步的问题
6. API server提供HTTP Rest接口的关键服务进程，是Kubernetes里所有资源的增、删、改、查等操作的唯一入口。也是集群控制的入口进程；

关于API-Server访问资源方式参考以下

https://blog.csdn.net/bbwangj/article/details/81904421

相关命令参考

https://kubernetes.io/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-apiserver/

• kube-controller-manager

1. 运行各种管理控制器，它们是集群中处理常规任务的后台线程
2. 管理控制器通过API Server提供的（List-Watch）接口实时监控集群中特定资源的状态变化，当资源对象的状态发生变化时，Controller会尝试将其状态调整为期待的状态
3. kube-controller-manager包含Node controller、Replication Controller、Endpoint Controller、Service Account等

关于kube-controller-manager中的详细信息参考以下

https://blog.csdn.net/bbwangj/article/details/82557705

相关命令参考

https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-controller-manager/

• kube-scheduler

1. 通过调度算法为待调度Pod列表中的每个Pod从Node列表中选择一个最合适的Node
2. 调度步骤：
   1. 接收Controller Manager创建的新的待绑定pod
   2. 按照特定的调度算法和调度策略绑定（Binding）到集群中某个合适的Node上
   3. 将绑定的信息写入etcd中
   4. 目标Node上的kubelet服务进程实际为创建pod

关于kube-scheduler中的详细信息参考以下

https://blog.csdn.net/li_101357/article/details/89980217

相关命令参考

https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-scheduler/

 

• Etcd

1. etcd是一个高可用的分布式键值(key-value)数据库。etcd内部采用raft协议作为一致性算法，etcd基于Go语言实现。
2. k8s集群使用etcd作为它的数据后端,etcd是一种无状态的分布式数据存储集群. 数据以key-value的形式存储在其中

关于etcd的详细信息参考以下

http://jolestar.com/etcd-architecture/

 

Node

• kube-proxy

1. 每个Node上都会运行一个kube-proxy服务进程
2. 实现Kubernetes Service的通信与负载均衡机制的重要组件
3. kube-proxy负责为Pod创建代理服务，从apiserver获取所有server信息，并根据server信息创建代理服务，实现server到Pod的请求路由和转发，从而实现K8s层级的虚拟转发网络
4. kube-proxy维护所有的Endpoint列表，kubernetes集群内不，可以在任意的Node上发起对某Service的访问请求，均能正确送达（及时Pod和kube-proxy不在同一个Node上）
5. 将发到某个Service的访问请求转发带后端的多个pod实例（优先使用操作系统pacet filtering layer（iptables，ipvs等）进行转发，如果没有配置以上组件，kube-proxy自己负责转发）

关于kube-proxy的详细信息参考以下

https://www.cnblogs.com/fuyuteng/p/11598768.html

相关命令参考

https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-proxy/

• kubelet

1. 每个Node上都会运行一个kubelet服务进程
2. 处理Master下发到本节点的任务，管理pod及pod中的容器
3. 通过kube-apiserver定期向Master汇报节点资源使用情况
4. 通过cAdvisor监控容器和节点资源
5. 定期执行容器健康检查

 关于kubelet的详细信息参考以下

https://www.huweihuang.com/kubernetes-notes/principle/kubernetes-core-principle-kubelet.html

相关命令参考

https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kubelet/