K8S篇之简述K8S底层原理

k8s底层原理

Kubernetes（简称k8s）是一个开源的容器编排平台，它可以自动化地部署、扩展和管理容器化应用程序。
Kubernetes 底层原理是其能够实现这些功能的关键。

1 节点和控制平面

Kubernetes 由两个主要组件组成：节点Node和控制平面Master。节点是运行应用程序的主机，而控制平面则负责管理节点和应用程序。
控制节点Kubernetes Master：包括多个组件，如API 服务器、etcd、调度器Scheduler和控制器管理器Controller Manager。
节点Node Kubernetes Node：运行Kubernetes工作负载的计算节点，包括kubelet、kube-proxy等组件，用于管理节点的状态和运行容器工作负载。
K8S的核心组件包括：
Kubernetes Master：主要包含API Server、Scheduler、Controller Manager和etcd等组件，用于控制和管理整个Kubernetes集群的状态和资源。
1、kube-apiserver：API服务器是 Kubernetes 的核心组件，它提供了一个REST API，用于管理 Kubernetes 集群。
2、etcd 是一个分布式键值存储系统，用于存储 Kubernetes 集群的状态信息。
3、kube-scheduler：调度器负责将应用程序调度到节点上。
4、kube-controller：控制器管理器则负责监控应用程序的状态并做出相应的调整。
Kubernetes Node：运行Kubernetes工作负载的计算节点，包括kubelet、kube-proxy等组件，用于管理节点的状态和运行容器工作负载。
kube-proxy：运行在每个计算节点上，负责Pod网络代理。定时从etcd获取到service信息来做相应的策略。
kubelet：运行在每个计算节点上，作为agent，接收分配该节点的Pods任务及管理容器，周期性获取容器状态，反馈给kube-apiserver。
Pod：Kubernetes中最小的调度单位，通常包含一个或多个容器，并共享同一个网络命名空间、存储卷等资源。
Service：用于暴露Kubernetes中的应用程序，通过Service可以提供统一的DNS名和IP地址来访问应用程序。

K8S的底层原理包括以下几个方面

1、自动化部署和扩展

K8S通过Pod和Deployment等资源对象的定义，自动化地管理容器的部署和伸缩，从而实现高可用和弹性扩展。

2、负载均衡和服务发现

K8S通过Service对象实现负载均衡和服务发现，使得应用程序可以在集群内进行无缝访问。

3、自动故障恢复

K8S通过自动重启、重新调度和滚动更新等机制，实现容器的自动故障恢复，从而确保应用程序的高可用性。

4、弹性存储

K8S通过支持多种存储后端（如本地存储、NFS、iSCSI等），以及动态存储卷分配和管理等机制，实现弹性存储。

Kubernetes 底层原理是其能够实现自动化部署、扩展和管理容器化应用程序的关键。
Kubernetes 通过节点和控制平面、容器和Pod、服务发现和负载均衡、自动扩展和滚动更新等多个方面的功能，为应用程序提供了高可用性、高性能和高效率的运行环境。