修炼k8s+flink+hdfs+dlink（四：k8s（二）架构）

一：节点。

1.1 为什么使用节点。

kubertnetes通过将容器存放在节点（node）上的Pod来执行你的工作负载。
所以我们需要提前注册节点。

1.2 定义。

一组工作机器，称为节点， 会运行容器化应用程序。每个集群至少有一个工作节点。

1.3 怎么使用node节点

1.3.1 增加节点。

1. 节点上的kubelet向控制面板自注册。
   –register-node 为 true
   可选参数

    --kubeconfig - 用于向 API 服务器执行身份认证所用的凭据的路径。
    --cloud-provider - 与某云驱动 进行通信以读取与自身相关的元数据的方式。
    --register-node - 自动向 API 服务器注册。
    --register-with-taints - 使用所给的污点列表 （逗号分隔的 =:）注册节点。当 register-node 为 false 时无效。
    --node-ip - 可选的以英文逗号隔开的节点 IP 地址列表。你只能为每个地址簇指定一个地址。 例如在单协议栈 IPv4 集群中，需要将此值设置为 kubelet 应使用的节点 IPv4 地址。 参阅配置 IPv4/IPv6 双协议栈了解运行双协议栈集群的详情。如果你未提供这个参数，kubelet 将使用节点默认的 IPv4 地址（如果有）； 如果节点没有 IPv4 地址，则 kubelet 使用节点的默认 IPv6 地址。
    --node-labels - 在集群中注册节点时要添加的标签。 （参见 NodeRestriction 准入控制插件所实施的标签限制）。
    --node-status-update-frequency - 指定 kubelet 向 API 服务器发送其节点状态的频率。
   

2. 手动注册，添加一个node对象。
   –register-node 为 false
   可选命令

kubectl cordon $NODENAME
标记一个 Node 为不可调度，如果标记节点为不可调度（unschedulable），将阻止新 Pod 调度到该 Node 之上， 但不会影响任何已经在其上的 Pod。 这是重启节点或者执行其他维护操作之前的一个有用的准备步骤。

1.3.2 删除节点。

1. 体面关闭。
   触发锁定机制。
   在体面关闭节点过程中，kubelet 分两个阶段来终止 Pod：

    1.终止在节点上运行的常规 Pod。
    2.终止在节点上运行的关键 Pod。
   

节点体面关闭的特性对应两个 KubeletConfiguration 选项：

shutdownGracePeriod：
指定节点应延迟关闭的总持续时间。此时间是 Pod 体面终止的时间总和，不区分常规 Pod 还是关键 Pod。
shutdownGracePeriodCriticalPods：
在节点关闭期间指定用于终止关键 Pod 的持续时间。该值应小于 shutdownGracePeriod。

2. 非体面关闭。
   1. 不会触发锁定机制。不要设定上面俩个参数，则不会保持默认0，就是非体面关系。
   2. 非体面会出现一个问题。当某些节点关闭的时候，kubelet系欸但并未检测到这一事件，那么在关闭节点上处于statefulset的pod将停滞于终止状态。因此无法删除pod，也无法创建同名的新的pod。
      为了解决上面的问题。用户可以手动将具有 NoExecute 或 NoSchedule 效果的 node.kubernetes.io/out-of-service 污点添加到节点上，标记其无法提供服务。 如果在 kube-controller-manager 上启用了 NodeOutOfServiceVolumeDetach 特性门控， 并且节点被通过污点标记为无法提供服务，如果节点 Pod 上没有设置对应的容忍度， 那么这样的 Pod 将被强制删除，并且该在节点上被终止的 Pod 将立即进行卷分离操作。 这样就允许那些在无法提供服务节点上的 Pod 能在其他节点上快速恢复。

在非体面关闭期间，Pod 分两个阶段终止：

1.强制删除没有匹配的 out-of-service 容忍度的 Pod。
2.立即对此类 Pod 执行分离卷操作。

1.3.3 修改节点。

1. 重新注册节点。
2. 交换内存管理。
   1. 开启

memorySwap:
  swapBehavior: UnlimitedSwap

     2.关闭

memorySwap:
  swapBehavior: LimitedSwap
  nodeTotalMemory：节点上可用的物理内存总量。
  totalPodsSwapAvailable：节点上可供 Pod 使用的交换内存总量 （一些交换内存可能被保留由系统使用）。
  containerMemoryRequest：容器的内存请求。

1.3.4 查看节点。

1. 状态

   1. kubectl describe node <节点名称>
      一个节点的状态包含以下信息:
      地址（Addresses）
      状况（Condition）
      容量与可分配（Capacity）
      信息（Info）

2. 心跳
   Kubernetes 节点发送的心跳帮助你的集群确定每个节点的可用性，并在检测到故障时采取行动。对于节点，有两种形式的心跳:

   1. 更新节点的 .status
   2. kube-node-lease 名字空间中的 Lease（租约）对象。 每个节点都有一个关联的 Lease 对象。

二：节点和控制面之间的通信。

1. 节点到控制面。
   当 Pod 被实例化时，Kubernetes 自动把公共根证书和一个有效的持有者令牌注入到 Pod 里。 kubernetes 服务（位于 default 名字空间中）配置了一个虚拟 IP 地址， 用于（通过 kube-proxy）转发请求到 API 服务器的 HTTPS 末端。
2. 控制面到kubelet，节点，pod。
   1. 控制面访问kubelet。
      1. 访问原因。
         1. 获取pod日志。
         2. 挂载运行中的pod（通过kubelet）
         3. 通过kubelet的接口转发功能。
      2. 访问方式。
         –kubelet-certificate-authority 标志给 API 服务器提供一个根证书包，用于 kubelet 的服务证书。
   2. 控制面访问节点，pod。
      使用http，虽然连接是加密的，仍无法提供任何完整性保证。

三：控制器。

1. 什么是控制器。
   对象status状态转为spec状态，需要进行调节。
   有多种控制器。
   1. job控制器。
      Job 控制器拿到新任务时，它会保证一组 Node 节点上的 kubelet 可以运行正确数量的 Pod 来完成工作。 Job 控制器不会自己运行任何的 Pod 或者容器。Job 控制器是通知 API 服务器来创建或者移除 Pod。 控制面中的其它组件 根据新的消息作出反应（调度并运行新 Pod）并且最终完成工作。
   2. 等等，例如直接控制器，自定义控制器。

四：租约。

1. 是什么？
   租约提供了一种机制来锁定共享资源并协调集合成员之间的活动。 在 Kubernetes 中，租约概念表示为 coordination.k8s.io API 组中的 Lease 对象， 常用于类似节点心跳和组件级领导者选举等系统核心能力。

2. 怎么使用？
   从 Kubernetes v1.26 开始，每个 kube-apiserver 都使用 Lease API 将其身份发布到系统中的其他位置。 虽然它本身并不是特别有用，但为客户端提供了一种机制来发现有多少个 kube-apiserver 实例正在操作 Kubernetes 控制平面。kube-apiserver 租约的存在使得未来可以在各个 kube-apiserver 之间协调新的能力。