K8S从入门到精通之基本组件介绍

0.前言

Kubernetes（通常简称为 K8s）是一款开源的容器编排平台，它可以自动化地部署、扩展和管理容器化的应用程序。Kubernetes 提供了一系列组件和工具，帮助用户构建高可用性、可伸缩性和弹性的容器化应用程序。

Kubernetes 组件是构成 Kubernetes 系统的核心部分，它们协同工作以实现 Kubernetes 的核心功能。这些组件包括 etcd、kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler、kubelet、kube-proxy 和 Kubernetes Dashboard 等。

在本文中，我们将介绍 Kubernetes 中的这些组件，了解它们的功能和作用，以及它们如何协同工作以实现 Kubernetes 的核心功能。同时，我们还将探讨 Kubernetes 中的其他关键概念和工具，例如 Pod、Service、Ingress、Deployment、StatefulSet 和 ConfigMap 等，帮助你更好地理解 Kubernetes 并学习如何使用它来部署和管理容器化应用程序。

k8s 的dashboard

基本组件活动图

下图显示了 Kubernetes 集群的各个部分之间的关系：

1. 基本概念

Kubernetes 的组件是构成集群的重要部分，每个组件都有其特定的角色和功能。以下是对 Kubernetes 组件的详细介绍：

1.1. kube-apiserver

kube-apiserver 是 Kubernetes 集群的控制面板中最重要的组件之一，它是 Kubernetes API 的前端，负责处理所有 API 请求。集群中的所有组件和资源都通过 kube-apiserver 进行通信。它还负责授权和认证请求，以确保只有授权用户可以访问 Kubernetes 集群。

1.2. etcd

etcd 是一个高可用的分布式键值存储系统，用于存储 Kubernetes 集群的所有配置数据。etcd 通过 Raft 协议实现了数据的一致性和高可用性，是 Kubernetes 集群的核心组件之一。

1.3. kube-scheduler

kube-scheduler 是 Kubernetes 的调度器，它负责将 Pod 分配到集群中的节点上，以便最大化利用集群资源。kube-scheduler 通过考虑节点的资源使用情况、Pod 的资源需求和其他限制条件来决定将 Pod 分配到哪个节点上。

1.4. kube-controller-manager

kube-controller-manager 是 Kubernetes 的控制器管理器，它包含多个控制器，负责维护集群状态的一致性。其中包括节点控制器、副本控制器和服务控制器等。节点控制器负责监视节点状态，并在节点失败时进行替换。副本控制器负责维护 Pod 副本的数量，并在需要时创建或删除 Pod。服务控制器负责管理服务对象，确保其始终处于正确的状态。

1.5. kubelet

kubelet 是每个节点上运行的代理程序，它负责将节点上的 Pod 启动、停止和监控。kubelet 通过与 kube-apiserver 通信，获取集群中的 Pod 配置，并确保 Pod 在节点上正确运行。

1.6. kube-proxy

kube-proxy 是 Kubernetes 集群中的网络代理，负责为 Pod 提供网络代理和负载均衡服务。kube-proxy 可以使用多种负载均衡算法，例如 round-robin、ip-hash 等。它还可以为服务对象创建防火墙规则，以保护 Pod 免受未经授权的访问。

1.7. coredns：

coredns是 Kubernetes 集群中的 DNS 服务器，负责为集群内部的服务提供 DNS 解析服务。coredns 可以将服务名称解析为对应的 IP 地址，从而实现服务发现和负载均衡功能。

1.8. Container Runtime

Kubernetes 支持多种容器运行时，例如 Docker、containerd 等。这些容器运行时负责管理容器的生命周期，包括启动、停止、重启等。

1.9. Ingress Controller

Kubernetes Ingress Controller 是一种用于管理入站流量的组件，它支持多种负载均衡算法和路由规则。Ingress Controller 可以将流量路由到正确的服务和 Pod 上，从而实现服务发现和负载均衡功能。

1.10. Storage Plugin

Kubernetes 支持多种存储插件，包括 NFS、iSCSI、Ceph 等。这些存储插件可以将存储系统集成到 Kubernetes 集群中，从而提供持久化存储功能。

1.11. Dashboard

Dashboard 是 Kubernetes 的 Web 用户界面，提供了对 Kubernetes 集群的可视化管理和监控功能。Dashboard 可以帮助用户管理集群资源、查看 Pod 和服务的状态等。

Kubernetes 的各种组件协同工作，为容器化应用程序提供了高度可用、可扩展和自我修复的平台。每个组件都有其特定的角色和功能，通过协同工作，它们实现了 Kubernetes 的核心功能，包括自动化容器的部署、扩展、故障转移和管理等。