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k8s集群架构

控制平面

kube-apiserver

kube-scheduler

etcd

kube-controller-manager

node 组件

kubelet

kube-proxy

容器运行时(Container Runtime)

cloud-controller-manager

相关概念


k8s集群架构

一个Kubernetes集群至少包含一个控制平面(control plane),以及一个或多个工作节点(worker node)。
控制平面(Control Plane) : 控制平面负责管理工作节点和维护集群状态。所有任务分配都来自于控制平面。
工作节点(Worker Node) : 工作节点负责执行由控制平面分配的请求任务,运行实际的应用和工作负载。

控制平面

控制平面组件会为集群做出全局决策,比如资源的调度、检测和响应集群事件。

kube-apiserver

如果需要与Kubernetes 集群进行交互,就要通过 API。
apiserver是 Kubernetes 控制平面的前端,用于处理内部和外部请求。

kube-scheduler

集群状况是否良好?如果需要创建新的容器,要将它们放在哪里?这些是调度程序需要关注的问题。
scheduler调度程序会考虑容器集的资源需求(例如 CPU 或内存)以及集群的运行状况。随后,它会将容器集安排到适当的计算节点。

etcd

etcd是一个键值对数据库,用于存储配置数据和集群状态信息。

kube-controller-manager

控制器负责实际运行集群,controller-manager控制器管理器则是将多个控制器功能合而为一,降低了程序的复杂性。

controller-manager包含了这些控制器:
● 节点控制器(Node Controller):负责在节点出现故障时进行通知和响应
● 任务控制器(Job Controller):监测代表一次性任务的 Job 对象,然后创建 Pods 来运行这些任务直至完成
● 端点控制器(Endpoints Controller):填充端点(Endpoints)对象(即加入 Service 与 Pod)
● 服务帐户和令牌控制器(Service Account & Token Controllers):为新的命名空间创建默认帐户和 API 访问令牌

node 组件

节点组件会在每个节点上运行,负责维护运行的 Pod 并提供 Kubernetes 运行环境。

kubelet

kubelet 会在集群中每个节点(node)上运行。 它保证容器(containers)都运行在 Pod 中。
当控制平面需要在节点中执行某个操作时,kubelet 就会执行该操作。

kube-proxy

kube-proxy 是集群中每个节点(node)上运行的网络代理,是实现 Kubernetes 服务(Service) 概念的一部分。
kube-proxy 维护节点网络规则和转发流量,实现从集群内部或外部的网络与 Pod 进行网络通信。

容器运行时(Container Runtime)

容器运行环境是负责运行容器的软件。
Kubernetes 支持许多容器运行环境,例如 containerd、docker或者其他实现了 Kubernetes CRI (容器运行环境接口)的容器。

cloud-controller-manager

控制平面还包含一个可选组件cloud-controller-manager。
云控制器管理器(Cloud Controller Manager)允许你将你的集群连接到云提供商的 API 之上, 并将与该云平台交互的组件同与你的集群交互的组件分离开来。
如果在自己的环境中运行 Kubernetes,或者在本地计算机中运行学习环境, 所部署的集群不需要有云控制器管理器。

相关概念

Maste

集群控制节点,每个集群需要至少一个master节点负责集群的管控

Node

工作负载节点,由master分配容器到这些node工作节点上,然后node节点上的docker负责容器的运行

Pod

kubernetes的最小控制单元,容器都是运行在pod中的,一个pod中可以有1个或者多个容器

Controller

控制器,通过它来实现对pod的管理,比如启动pod、停止pod、伸缩pod的数量等等

Service

pod对外服务的统一入口,下面可以维护者同一类的多个pod

Label

标签,用于对pod进行分类,同一类pod会拥有相同的标签

NameSpace

命名空间,用来隔离pod的运行环境

参考资料:

Kubernetes 组件 | Kubernetes

Kubernetes 架构入门指南:一文带你看懂 K8s 架构

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