Kubernetes 核心组件

本文介绍了Kubernetes集群所需的各种二进制组件。

Master 组件

Master组件提供集群的管理控制中心。Master 组件提供全局决策(比如调度),以及检测(比如健康检查)和响应集群时间(比如副本不够时,的调用replication controller启动新的pod
Master组件可以在集群中任何节点上运行。但是为了简单起见，通常在一台VM/机器上启动所有Master组件，并且不会在此VM/机器上运行用户容器。请参考构建高可用群集以来构建multi-master-VM。

kube-apiserver

kube-apiserver用于暴露Kubernetes API。任何的资源请求/调用操作都是通过kube-apiserver提供的接口进行。请参阅构建高可用群集。
kube-apiserver 是 Kubernetes 最重要的核心组件之一，主要提供以下的功能

提供集群管理的 REST API 接口，包括认证授权、数据校验以及集群状态变更等
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）

kube-apiserver.png

kube-scheduler

kube-scheduler 监视新创建没有分配到Node的Pod，为Pod选择一个Node。
调度器需要充分考虑诸多的因素：

公平调度
资源高效利用
QoS
affinity 和 anti-affinity
数据本地化（data locality）
内部负载干扰（inter-workload interference）
deadlines

kube-controller-manager

kube-controller-manager运行管理控制器，它们是集群中处理常规任务的后台线程。逻辑上，每个控制器是一个单独的进程，但为了降低复杂性，它们都被编译成单个二进制文件，并在单个进程中运行。
kube-controller-manager 由一系列的控制器组成:

Replication Controller
Node Controller
CronJob Controller
Daemon Controller
Deployment Controller
Endpoint Controller
Garbage Collector
Namespace Controller
Job Controller
Pod AutoScaler
RelicaSet
Service Controller
ServiceAccount Controller
StatefulSet Controller
Volume Controller
Resource quota Controller

cloud-controller-manager

云控制器管理器负责与底层云提供商的平台交互。云控制器管理器是Kubernetes版本1.6中引入的.我们大部分情况都是在自己公司的内网部署kubernetes集群.所以不做过多的描述.
云控制器管理器仅运行云提供商特定的（controller loops）控制器循环。可以通过将--cloud-provider flag设置为external启动kube-controller-manager ，来禁用控制器循环。
cloud-controller-manager 具体功能：

节点（Node）控制器
路由（Route）控制器
Service控制器
卷（Volume）控制器

etcd

etcd是Kubernetes提供默认的存储系统，保存所有集群数据，使用时需要为etcd数据提供备份计划。需要进一步深入了解, 参考 etcd documentation.

Node组件

节点组件运行在Node，提供Kubernetes运行时环境，以及维护Pod。

kubelet

在集群中的每个Node上运行的代理。它确保容器在pod中运行。
kubelet提供的一系列PodSpecs集合规范，并确保这些PodSpecs中描述的容器运行正常。 kubelet不管理非由Kubernetes创建的容器.
kubelet是主要的节点代理，它会监视已分配给节点的pod，具体功能：

安装Pod所需的volume。
下载Pod的Secrets。
Pod中运行的 docker（或experimentally，rkt）容器。
定期执行容器健康检查。
Reports the status of the pod back to the rest of the system, by creating a mirror pod if necessary.
Reports the status of the node back to the rest of the system.

kubelet.png

kube-proxy

kube-proxy通过在主机上维护网络规则并执行连接转发来实现Kubernetes服务抽象。

kube-proxy.png

容器运行时

容器运行时是负责运行容器的软件。Kubernetes 支持多种容器运行时: Docker, containerd, cri-o, rktlet 以及任何实现了Kubernetes CRI (Container Runtime Interface)的容器运行时.

插件 Addons

插件（Addon）是实现集群pod和Services功能的。Pod由Deployments，ReplicationController等进行管理。Namespace 插件对象是在kube-system Namespace中创建。
下面有一些常用的插件描述, 有关可用插件的扩展列表，请参阅Addons.

DNS

虽然不严格要求使用插件，但Kubernetes集群都应该具有 cluster DNS。
群集 DNS是一个DNS服务器，能够为 Kubernetes services提供 DNS记录。
由Kubernetes启动的容器自动将这个DNS服务器包含在他们的DNS searches中。

Web UI (Dashboard)

Dashboard 是Kubernetes集群的基于Web的通用UI。它允许用户管理和解决群集中运行的应用程序以及群集本身。

容器资源监测

Container Resource Monitoring记录基于时间序列的有关资源监控,数据会存储于一个时间序列数据库，并提供浏览该数据的UI。

cadvisor.png

Cluster-level Logging

Cluster-level logging 负责保存容器日志，搜索/查看日志。

logging-with-node-agent.png