Kubernetes架构

Kubernetes是容器编排工具，可以做到自动化运维、服务发现、服务负载均衡和滚动升级等，其架构如下图。

Kubernetes架构图

如图所示，Kubernetes包括Master和Node两个部分，一个Master可以对应多个Node。

Master上包括API Server、kube-scheduler、Controller Manager、etcd组件；Node上主要有kubelet、kube-proxy等。下面介绍一下每个组件。

API Server

是组件间的交互枢纽和集群的访问入口。提供了资源对象(如Service、Deployment和Replication Controller等)的唯一操作入口，以REST方式提供服务，这些API都是针对shuniu资源对象的增删改查及监听资源变化的接口，如创建Pod、创建Deployment和监听资源的变化等接口。

kube-scheduler

调度器，为需要创建的Pod选择合适的Node。

Controller Manager

资源对象的自动化控制中心，比如Replication Controller(RC，副本控制器)，用于保证集群中pod的副本数量与预期数量保持一致，即若replicas=3，当其中一个pod被销毁时，RC 就会新建一个pod，保证pod的副本数是3。

etcd

是Kubernetes默认提供的Key/Value存储系统，保存集群的所有数据。

kubelet:对Node上的pod生命周期的管理（pod的增删改查和监控），并定时上报Node的状态信息到Master的API Server。

kube-proxy

实现了负载均衡。

组件间的交互

1. 以RC创建的完整流程举例。

Kubernetes组件交互图-以RC创建的完整流程为例

通过kubectl命令行工具提交一个创建RC（pod副本为1）的请求，API Server接收到请求并写入etcd，Controller Manager利用API Server的监听资源变化的接口监听到这个事件，发现集群中没有对应的pod，根据RC里面的pod模板定义生成一个pod对象，再利用API Server将pod对象写入etcd，接着这个事件被kube-scheduler发现，根据预选策略和优选策略选出合适的Node来创建Pod(注意，kube-scheduler并不会创建pod,真正的创建过程交给kubelet),并将选择的Node信息通过API Server写入etcd，被选的Node上的kubelet监听到需要创建新的pod，就真正去创建了pod。

2.上面我们并没有用到kube-proxy,以创建一个Service，并映射到上述的pod举例。

通过kubectl命令行工具提交一个创建Service的请求，API Server接收到请求并写入etcd，Controller Manager利用API Server的监听资源变化的接口监听到这个事件，通过Label标签查询到相关联的pod，然后生成Service的Endpoints信息并通过API Server写到etcd。所有Node上的kube-proxy通过API Server查询并监听到Service对象与其对应的EndPoints信息，建立一个负载均衡器来实现Service访问到后端pod的流量转发。

附上参考：龚正《Kubernetes权威指南》