(超全)Kubernetes 的核心组件解析
引言
在现代软件开发和运维的世界中,容器化技术已经成为一种标志性的解决方案,它为应用的构建、部署和管理提供了前所未有的灵活性和效率。然而,随着应用规模的扩大和复杂性的增加,单纯依靠容器本身来管理这些应用和服务已不再足够。这时,容器编排平台的出现就显得尤为重要。
Kubernetes,作为最领先的容器编排系统,已经成为企业和开发者在管理容器化应用时的首选工具。它不仅提供了全面的容器管理功能,还支持自动化部署、弹性扩展、故障恢复和服务发现等关键特性。无论是在云环境还是本地数据中心,Kubernetes 都能有效地管理大规模的容器集群,提升系统的稳定性和可靠性。
在本文中,我们将深入探讨 Kubernetes 的核心组件及其功能。这些组件共同构成了一个功能强大的容器编排平台,使得应用的管理变得更加高效和智能。我们将逐一介绍控制平面组件、节点组件以及各种插件,帮助读者全面理解 Kubernetes 的内部机制和运作方式。通过对这些组件的详细了解,您将能够更好地利用 Kubernetes 的强大功能,优化容器化应用的部署和运维流程。
Kubernetes 集群的核心组件是其控制平面和节点组件。这些组件协同工作,确保集群的正常运行和高效管理。下面将详细介绍这些核心组件及其功能。(图片来自K8s官方)
控制平面组件(Control Plane Components)
控制平面组件负责对集群进行全局管理,包括资源的调度、状态监控和事件处理。它们通常运行在集群的管理节点上,并确保集群的健康和稳定。
kube-apiserver
kube-apiserver 是 Kubernetes 的核心组件之一,作为所有 REST 操作的前端。它处理所有的 API 请求并更新 etcd 存储的数据。通过 kube-apiserver,用户可以与 Kubernetes 集群进行交互,包括部署应用程序、查询集群状态和管理资源等。API 服务器的设计支持水平扩展,即可以通过部署多个实例来提高性能和容错能力。
etcd
etcd 是一个高可用的键值存储,用于保存 Kubernetes 的所有集群数据。它是 Kubernetes 的后台数据库,存储了集群的状态信息、配置数据和元数据。etcd 提供了一致性和高可用性,确保集群数据的持久性和可靠性。由于 etcd 存储了关键的数据,因此备份等数据保护措施非常重要。
kube-scheduler
kube-scheduler 负责为新创建的 Pods 选择合适的节点进行运行。它根据资源需求、调度策略和集群状态等因素,决定 Pods 的分配。调度器会考虑节点的资源使用情况、Pod 的亲和性和反亲和性、数据位置等条件,以优化资源的使用和满足应用的要求。
kube-controller-manager
kube-controller-manager 运行控制器进程,负责管理集群的状态。每个控制器都负责特定的任务,如节点状态监控、Pod 的创建和管理、服务的维护等。虽然每个控制器在逻辑上是独立的,但它们被编译到一个单独的可执行文件中,以简化管理和维护。主要控制器包括:
- 节点控制器(Node Controller):负责处理节点故障的通知和响应。
- 任务控制器(Job Controller):管理一次性任务的执行,确保 Job 对象下的 Pods 被正确创建和运行。
- 端点分片控制器(EndpointSlice Controller):管理 Service 和 Pod 之间的链接。
- 服务账号控制器(ServiceAccount Controller):为新的命名空间创建默认服务账号。
cloud-controller-manager
cloud-controller-manager 负责与云提供商的 API 进行交互。它将集群的管理与云平台的特定操作分离开来,允许 Kubernetes 集群与云环境集成。主要控制器包括:
- 节点控制器(Node Controller):用于检测和处理云环境中节点的终止和删除。
- 路由控制器(Route Controller):配置云基础设施中的路由。
- 服务控制器(Service Controller):管理云提供商的负载均衡器的创建、更新和删除。
节点组件(Node Components)
节点组件运行在每个集群节点上,负责容器的实际执行和管理。
kubelet
kubelet 是每个节点上的核心组件,负责确保容器在 Pod 中运行并保持健康。它从 API 服务器获取 PodSpec,并确保容器按照这些规格运行。kubelet 监控容器的状态,并向 API 服务器报告节点的状态。kubelet 不管理非 Kubernetes 创建的容器。
kube-proxy
kube-proxy 是集群中的网络代理,负责实现 Kubernetes 服务的网络功能。它维护节点上的网络规则,支持服务的负载均衡和网络转发。kube-proxy 可以利用操作系统的数据包过滤层,也可以通过流量转发实现网络规则,确保 Pod 之间的网络通信顺畅。
容器运行时(Container Runtime)
容器运行时 是 Kubernetes 运行容器的基础组件,管理容器的执行和生命周期。支持的容器运行时包括 containerd、CRI-O 和 Kubernetes CRI 的其他实现。容器运行时负责启动和停止容器,并处理容器的资源管理和监控。
插件(Addons)
插件是扩展 Kubernetes 集群功能的组件,通常运行在 kube-system 命名空间中。它们提供额外的功能和服务,使集群更加全面和灵活。
DNS
集群 DNS 是几乎所有 Kubernetes 集群都需要的插件。它为 Kubernetes 服务提供 DNS 记录,使得服务可以通过 DNS 名称进行访问。容器启动时会自动将集群 DNS 服务器包含在其 DNS 搜索列表中,简化了服务的发现和访问。
Web 界面(仪表盘)
Kubernetes Dashboard 是一个基于 Web 的用户界面,允许用户管理集群和应用程序,并进行故障排除。Dashboard 提供了集群状态的可视化展示,简化了集群的管理操作。
容器资源监控
容器资源监控 插件将容器的时间序列度量值保存到集中数据库中,并提供数据浏览界面。它帮助用户监控容器的性能和资源使用情况,便于进行优化和故障排查。
集群层面日志
集群层面日志 插件负责将容器的日志数据集中存储,提供搜索和浏览接口。通过集中日志存储,用户可以轻松查看和分析日志,支持故障排除和系统监控。
网络插件
网络插件 实现容器网络接口(CNI)规范,负责为 Pod 分配 IP 地址并实现 Pod 之间的网络通信。网络插件确保集群内的网络功能正常运行,为应用提供稳定的网络支持。
总结
Kubernetes 集群的组件包括控制平面组件、节点组件和插件。这些组件协同工作,确保集群的高效运行和稳定管理。控制平面组件负责全局管理和调度,节点组件负责容器的实际执行,插件则扩展了集群的功能。通过了解和管理这些组件,可以充分发挥 Kubernetes 的优势,提升应用的可用性、稳定性和扩展性。
相关文章:

(超全)Kubernetes 的核心组件解析
引言 在现代软件开发和运维的世界中,容器化技术已经成为一种标志性的解决方案,它为应用的构建、部署和管理提供了前所未有的灵活性和效率。然而,随着应用规模的扩大和复杂性的增加,单纯依靠容器本身来管理这些应用和服务已不再足够…...

前端常用的【设计模式】和使用场景
设计原则 最重要的:开放封闭原则 对扩展开放对修改封闭 工厂模式 用一个工厂函数,来创建实例,隐藏 new 如 jQuery 的 $ 函数,React 的 createElement 函数 单例模式 全局唯一的实例(无法生成第二个) 如 Vuex 和 Redux 的 store…...
QT下载问题:Download from your IP address is not allowed
问题 Download from your IP address is not allowed 解决 https://download.csdn.net/download/baidu_34971492/89608794...

自建数据库VS云数据库
自建数据库VS云数据库 什么是自建数据库?自建数据库方案自建数据库的优点自建数据库的缺点什么是云数据库?自建数据库的缺点什么是云数据库? 云数据库方案云数据库的优点云数据库的缺点适用场景比较总结 【纪录片】中国数据库前世今生 在数字…...

【大数据开发语言Scala的入门教程】
🎥博主:程序员不想YY啊 💫CSDN优质创作者,CSDN实力新星,CSDN博客专家 🤗点赞🎈收藏⭐再看💫养成习惯 ✨希望本文对您有所裨益,如有不足之处,欢迎在评论区提出指正,让我们共同学习、交流进步! 🪁Scala 🪡Scala是一种功能丰富且具有强大表达能力的静态类型…...

docker部署kkfileview文件在线预览服务
kkfileview文件在线预览服务部署使用 免费开源,功能强大,几乎支持日常见到的所有文件类型在线预览 目前支持的文件类型如下 支持 doc, docx, xls, xlsx, xlsm, ppt, pptx, csv, tsv, dotm, xlt, xltm, dot, dotx,xlam, xla 等 Office 办公文档支持 wp…...

朱锐 | 生命图像中的时间和意识
本文载于《科学・经济・社会》2023 年第 41 卷第 2 期第 37~61 页 作者简介: 朱锐(1968年10月—2024年8月1日),中国人民大学哲学院杰出学者、特聘教授,美国德州州立大学客座教授,主要从事神经哲学、心灵哲…...

pytorch: cpu,cuda,tensorRt 推理对比学习
0:先看结果 针对resnet模型对图片做处理 原图结果 分别使用cpu,cuda,TensorRt做推理,所需要的时间对比 方法时间cpu13s594mscuda711mstensorRt 113ms 项目地址: GitHub - july1992/Pytorch-vily-study: vily 学…...
android 音频播放器,(一)SoundPool音频播放实例
1. Apk内,预定义按键与触发按键: layout 按键定义: <Button android:id"id/start" android:layout_width"match_parent" android:layout_height"wrap_content" android:textAllC…...

AVL解析
本节主要看板书 概念 AVL树(Adelson-Velsky and Landis tree)是一种自平衡二叉查找树,用于在动态集合中进行高效的插入、删除和查找操作。它保持树的高度接近最小可能值,从而确保这些操作的时间复杂度始终保持在O(log n)。AVL树…...
用C#和WinForms打造你的专属视频播放器:从多格式支持到全屏播放的完整指南
使用 C# 和 WinForms 创建一个功能齐全的视频播放器,支持 MP4 和 AVI 格式,并具有文件夹导入、多视频播放、全屏切换、视频列表管理等功能,是一个相对复杂的项目。下面我会给出一个基本的实现方案,包括所需的关键功能和相关代码示…...

Spring security学习笔记
目录 1. 概要2. spring security原理2.1 DelegatingFilterProxy2.2 FilterChainProxy2.3 SecurityFilterChain2.4 Spring Security 作用机制 3.Spring Security快速入门4.高级自定义配置5. Spring Security 结合 JWT使用 1. 概要 Spring Security是一个用于在Java应用程序中实…...

MySQL:基础增删查改
MySQL:基础增删查改 插入插入冲突 查询distinctwhereorder bylimit 删除deletetruncate 更新 插入 基本插入语法: insert [into] 表名 (列1, 列2 ...) values (值1, 值2 ...);into可以省略(列1, 列2 ...)与后面的(值1, 值2)一一对应如果插入时数据完全…...
Apache DolphinScheduler 1.3.4升级至3.1.2版本过程中的踩坑记录
因为在工作中需要推动Apache DolphinScheduler的升级,经过预研,从1.3.4到3.1.2有的体验了很大的提升,在性能和功能性有了很多的改善,推荐升级。 查看官方的升级文档,可知有提供升级脚本,如果只是跨小版本的…...
最后一块石头的重量(超级妙的背包问题)
1049. 最后一块石头的重量 II 有一堆石头,用整数数组 stones 表示。其中 stones[i] 表示第 i 块石头的重量。 每一回合,从中选出任意两块石头,然后将它们一起粉碎。假设石头的重量分别为 x 和 y,且 x < y。那么粉碎的可能结果…...
如何评估和提升审查者在前端代码审查中的专业技能?
评估和提升审查者在前端代码审查中的专业技能可以通过以下步骤: 技能评估: 定期进行技能评估,了解审查者在前端开发各方面的能力,包括但不限于HTML、CSS、JavaScript、框架使用、代码规范等。 代码审查实践: 通过实…...

C++(区别于C的)基础内容总结
参考: C 教程 | 菜鸟教程 (runoob.com) 简介 C 被认为是一种中级语言,它综合了高级语言和低级语言的特点。 C 是由 Bjarne Stroustrup 于 1979 年在新泽西州美利山贝尔实验室开始设计开发的。C 进一步扩充和完善了 C 语言,最初命名为带类的C&…...
实现代码灵活性:用Roslyn动态编译和执行存储在数据库中的C#代码
在许多现代应用程序中,动态编译和执行代码是提升灵活性和功能的一种强大技术。本文将介绍如何使用Roslyn编译器平台动态编译和执行存储在数据库中的C#代码,并结合实际公司案例来说明这些技术的应用场景。 1. 引言 在很多应用场景中,我们可能…...
探索哈希表:C++中的实现与操作详解【Map、Set、数据结构】
探索哈希表:C中的实现与操作详解 介绍 哈希表(Hash Table)是一种常见的数据结构,它提供了一种高效的键值对存储方式,能够快速进行插入、删除和查找操作。在这篇博客中,我们将详细介绍哈希表的概念、在C中的…...

Python酷库之旅-第三方库Pandas(062)
目录 一、用法精讲 241、pandas.Series.view方法 241-1、语法 241-2、参数 241-3、功能 241-4、返回值 241-5、说明 241-6、用法 241-6-1、数据准备 241-6-2、代码示例 241-6-3、结果输出 242、pandas.Series.compare方法 242-1、语法 242-2、参数 242-3、功能 …...

Flask RESTful 示例
目录 1. 环境准备2. 安装依赖3. 修改main.py4. 运行应用5. API使用示例获取所有任务获取单个任务创建新任务更新任务删除任务 中文乱码问题: 下面创建一个简单的Flask RESTful API示例。首先,我们需要创建环境,安装必要的依赖,然后…...
k8s从入门到放弃之Ingress七层负载
k8s从入门到放弃之Ingress七层负载 在Kubernetes(简称K8s)中,Ingress是一个API对象,它允许你定义如何从集群外部访问集群内部的服务。Ingress可以提供负载均衡、SSL终结和基于名称的虚拟主机等功能。通过Ingress,你可…...

MFC内存泄露
1、泄露代码示例 void X::SetApplicationBtn() {CMFCRibbonApplicationButton* pBtn GetApplicationButton();// 获取 Ribbon Bar 指针// 创建自定义按钮CCustomRibbonAppButton* pCustomButton new CCustomRibbonAppButton();pCustomButton->SetImage(IDB_BITMAP_Jdp26)…...

Module Federation 和 Native Federation 的比较
前言 Module Federation 是 Webpack 5 引入的微前端架构方案,允许不同独立构建的应用在运行时动态共享模块。 Native Federation 是 Angular 官方基于 Module Federation 理念实现的专为 Angular 优化的微前端方案。 概念解析 Module Federation (模块联邦) Modul…...
【Go语言基础【12】】指针:声明、取地址、解引用
文章目录 零、概述:指针 vs. 引用(类比其他语言)一、指针基础概念二、指针声明与初始化三、指针操作符1. &:取地址(拿到内存地址)2. *:解引用(拿到值) 四、空指针&am…...

招商蛇口 | 执笔CID,启幕低密生活新境
作为中国城市生长的力量,招商蛇口以“美好生活承载者”为使命,深耕全球111座城市,以央企担当匠造时代理想人居。从深圳湾的开拓基因到西安高新CID的战略落子,招商蛇口始终与城市发展同频共振,以建筑诠释对土地与生活的…...

STM32HAL库USART源代码解析及应用
STM32HAL库USART源代码解析 前言STM32CubeIDE配置串口USART和UART的选择使用模式参数设置GPIO配置DMA配置中断配置硬件流控制使能生成代码解析和使用方法串口初始化__UART_HandleTypeDef结构体浅析HAL库代码实际使用方法使用轮询方式发送使用轮询方式接收使用中断方式发送使用中…...
作为测试我们应该关注redis哪些方面
1、功能测试 数据结构操作:验证字符串、列表、哈希、集合和有序的基本操作是否正确 持久化:测试aof和aof持久化机制,确保数据在开启后正确恢复。 事务:检查事务的原子性和回滚机制。 发布订阅:确保消息正确传递。 2、性…...

《Docker》架构
文章目录 架构模式单机架构应用数据分离架构应用服务器集群架构读写分离/主从分离架构冷热分离架构垂直分库架构微服务架构容器编排架构什么是容器,docker,镜像,k8s 架构模式 单机架构 单机架构其实就是应用服务器和单机服务器都部署在同一…...
Python 高级应用10:在python 大型项目中 FastAPI 和 Django 的相互配合
无论是python,或者java 的大型项目中,都会涉及到 自身平台微服务之间的相互调用,以及和第三发平台的 接口对接,那在python 中是怎么实现的呢? 在 Python Web 开发中,FastAPI 和 Django 是两个重要但定位不…...