k8s的框架及各个组件的简介
文章目录
- k8s是什么
- k8s框架
-
- Node
- Pod
- Pod 和 Service
- etcd
- 网络通讯
-
- Flannel
- 不同情况下的网络通信方式
k8s是什么
Kubernetes是Google 2014年创建管理的，是Google 10多年大规模容器管理技术Borg的开源版本。它是容器集群管理系统，是一个开源的平台，可以实现容器集群的自动化部署、自动扩缩容、维护等功能。
通过Kubernetes你可以：
快速部署应用
快速扩展应用
无缝对接新的应用功能
节省资源，优化硬件资源的使用
Kubernetes 特点:
可移植: 支持公有云，私有云，混合云，多重云（multi-cloud）
可扩展: 模块化, 插件化, 可挂载, 可组合
自动化: 自动部署，自动重启，自动复制，自动伸缩/扩展
k8s框架
核心组件：
APISERVER：所有服务访问统一入口
CrontrollerManager：维持副本期望数目
Scheduler：负责介绍任务，选择合适的节点进行分配任务
ETCD:：键值对数据库 储存K8S集群所有重要信息(持久化)
Kubelet： 直接跟容器引擎交互实现容器的生命周期管理
Kube-proxy：负责写入规则至IPTABLES、 IPVS实现服务映射访问的
一些其他插件：
COREDNS：可以为集群中的SVC创建一-个域名IP的对应关系解析
DASHBOARD：给K8S集群提供一个B/S 结构访问体系
INGRESS CONTROLLER：官方只能实现四层代理，INGRESS 可以实现七层代理
FEDERATION：提供–个可以跨集群中心多K8S统-管理功能
PROMETHEUS：提供K8S集群的监控能力
ELK：提供KBS集群日志统一分析介入平台
如图所示，是k8s的所有组件，上半部分是属于Master, 主要做整个集群的任务调配，pod的管理和维护，将不同人物调度到不同node上运行，而下面的是node部分，主要运行不同的任务，位置pod的什么周期，和容器引擎完成交互。
Node
每个节点都运行如下Kubernetes关键组件。
Kubelet
CRI,container，running 和 interfere，直接喝容器引擎交互时间容器的生命周期的管理。与Master节点协作，是主节点的代理，负责Pod对应容器的创建，启动，停止等任务。Kubelet定期向主机点汇报加入集群的Node的各类信息，
Kube-proxy
Kubernetes Service使用其将链接路由到Pod，作为外部负载均衡器使用，在一定数量的Pod之间均衡流量。比如，对于负载均衡Web流量很有用。
Docker
Kubernetes使用的容器技术来创建容器。
Pod
Pod是k8s中能被运行的最小逻辑单元，一个pod里可以运行多个容器，这些容器共享存储、网络和命名空间，以及如何运行的规范。在Pod中，所有容器都被同一安排和调度，并运行在共享的上下文中。对于具体应用而言，Pod是它们的逻辑主机，Pod包含业务相关的多个应用容器。
Kubernetes不只是支持Docker容器，它也支持其他容器。
Pod 的上下文可以理解成多个linux命名空间的联合：
PID 命名空间（同一个Pod中应用可以看到其它进程）
网络 命名空间（同一个Pod的中的应用对相同的IP地址和端口有权限）
IPC 命名空间（同一个Pod中的应用可以通过VPC或者POSIX进行通信）
UTS 命名空间（同一个Pod中的应用共享一个主机名）
Pod 和 Service
Pod 是有生命周期的，他们可以被创造，并且销毁以后不会在启动。例如 Deployment 控制Pod的数量，还可以支持滚动更新，先更新一个新的副本，然后将旧的副本删除掉，以此达到更新换代的目的。
而service定义了一组pods的逻辑集合和用于访问他们的策略。在k8s中，应用服务被法宝封装放入容器中在Pod中运行。每个Pod分配一个IP地址，然而，一个应用可以会被部署到多个Pod中，Pod也可能不断的被创造和销毁，k8s利用service这一抽象层，来讲同一应用下的pod打包，通过service进行统一访问（可能通过label实现，label是一种k8s的管理方式，用于分类管理资源对象，标签和资源属于多对多的对应关系），service将用户的请求转发到pod对应的端口上，创建了pod端口和用户访问端口的一种映射关系。
etcd
etcd的官方将它定位成一个可信赖的分布式键值存储服务，它能够为整个分布式集群存储
一些关键数据，协助分布式集群的正常运转
Etcd是一个高可用的键值存储系统，主要用于共享配置和服务发现，它通过Raft一致性算法处理日志复制以保证强一致性，我们可以理解它为一个高可用强一致性的服务发现存储仓库。
在kubernetes集群中，etcd主要用于配置共享和服务发现
Etcd主要解决的是分布式系统中数据一致性的问题，而分布式系统中的数据分为控制数据和应用数据，etcd处理的数据类型为控制数据，对于很少量的应用数据也可以进行处理。
网络通讯
Kubernetes的网络模型假定了所有Pod都在-一个可以直接连通的扁平的网络空间中，这在
GCE (Google Compute Engine)里面是现成的网络模型，Kubernetes 假定这个网络已经存在。
而在私有云里搭建Kubernetes 集群，就不能假定这个网络已经存在了。我们需要自己实现这
个网络假设，将不同节点上的Docker容器之间的互相访问先打通，然后运行Kubernetes
Flannel
Flannel是Core0S团队针对Kubernetes 设计的一个网络规划服务，简单来说，它的功能是
让集群中的不同节点主机创建的Docker 容器都具有全集群唯一的虚拟IP地址。 而且它还能在
这些IP地址之间建立一个覆盖网络(Overlay Network)，通过这个覆盖网络，将数据包原封
不动地传递到目标容器内
ETCD之Flannel 提供说明:
〉存储管理Flannel 可分配的IP地址段资源
〉监控ETCD中每个Pod的实际地址，并在内存中建立维护Pod节点路由表
不同情况下的网络通信方式
同一个Pod内部通讯:同一个Pod 其享同-一个网络命名空间，其享同-个Linux协议栈
Podl至Pod2
〉Pod1 与Pod2 不在同一 台主机。Pod的地址是与docker0在同- -个网段的。但docker0网段与宿主机网卡是两个完全不同的IP网段，并且不同可Node之间的通信只能通过宿主机的物理网卡进行。将Pod的IP和所在ENode的P关联起来，通过这个关联Pod可以互相访问
〉Podl 与Pod2 在同- 一台机器。由Docker0 网桥直接转发请求至Pod2. 不需要经过Flannel
Pod至Service的网络。
日前基于性能考虑，全部为LVS维护和转发
Pod到外网: Pod 向外网发送请求，查找路由表，转发数据包到宿主机的网卡，宿主网卡完成路由选择后，iptables执行Masquerade.把源IP更改为宿主网卡的IP.然后向外网服务器发送请求
外网访问Pod: Service
