2020-05-21【Kubernetes核心组件】

突然想到了龙卷风

今日鸡汤

我所向往的自律，是每天能够高效地完成工作，然后有充足的时间去享受生活，而不是完美而严苛的时间表。因为，自律本身并不诱人，自律背后的自由才诱人。

今天来看看Kubernetes的核心组件——API Server、

Kubernetes API Server

它的核心功能是提供Kubernetes各类资源对象的增删改查及Watch等HTTP Rest接口，成为集群内各个功能模块之间数据交互和通信的中心枢纽。

Kubernetes API Server是如何运行的？

通过运行在master上的Kube-apiserver进程提供服务。我们可以通过kubectl命令与它交互。

如何保障Kubernetes API Server的安全性？

采用HTTPS安全传输通道与CA签名数字证书强制双向认证。

如何保障Kubernetes API Server的高性能？

1. 拥有大量高性能的底层代码。在源码中使用协程+队列这种轻量级的高性能并发代码，使单进程的API Server具备多核处理能力。
2. 普通List接口结合异步Watch接口。
3. 高性能的etcd数据库。

Kubernetes API Server的架构是什么？

API Server从上到下有四层：

• API 层：以REST方式提供各种API接口
• 访问控制层：Authentication+Authorization+Admission Control
• 注册表层：Kubernetes所有的资源都在注册表中
• etcd数据库：持久化存储Kubernetes对象的KV数据库

Kubernetes API Server与其他模块通信的典型场景？

• 与kubelet进程通信：每个Node上的kubelet每隔一个时间周期，就会调用一次API Server的REST接口报告自身状态，API Server收到这些信息后将节点信息更新到etcd中。
• 与kube-controller-manager交互：kube-controller-manager中的 Node Controller通过API Server提供的Watch接口实时监控Node信息并处理。
• 与kube-schedule交互：Scheduler通过API Server的Watch接口监听到新建Pod副本的信息后，会执行Pod调度逻辑。

Controller Manager

Kubernetes各个模块的管理者，管理8种Controller。

Replication Controller的作用是什么？

副本控制器是为了确保在任何时候集群某个RC关联的Pod数量都保持预设值。
1） 重新调度：确保在当前cluster有且仅有N个Pod实例。
2）弹性伸缩：调整RC的spec.replicas实现系统的扩容和缩容。
3）滚动升级：改变RC的Pod模板实现系统的滚动升级。

Node Controller的作用是什么？

Node Controller 通过API Server实时获取Node相关信息，实现管理和监控集群中各个Node。

ResourceQuota Controller的作用是什么？

确保指定的资源对象在任何时候都不会超量占用系统物理资源，包括三个层次：
1） 容器级别：对CPU和Memory限制；
2）Pod级别：对Pod内所有容器的可用资源限制；
3）Namespace级别：为同一个Namespace级别的资源限制；

Namespace Controller的作用是什么？

定时通过API Server读取存储在etcd的namespace信息。

Endpoints Controller和Service Controller的作用是什么？

Endpoints Controller负责生成和维护所有Endpoints对象，监听Service和对应的Pod副本的变化，当Service被删除、新建、更改时，删除、新建、更改和该Service同名的Endpoints对象。

Service Controller 监听Service的变化。

Scheduler

Kubernetes Scheduler负责接收Controller Manager创建的新的Pod，将待调度的Pod按照特定调度算法和调度策略绑定到集群中某个合适的Node上，并将绑定信息写在etcd中。

kubelet

每个节点都会启动一个kubelet服务进程，用于处理Master下发到本节点的任务，管理Pod及Pod中的容器。它会在API Server上注册节点自身的信息，定期向Master汇报节点情况。

kube-proxy

在Kubernetes每个Node都会运行一个kube-proxy服务进程，用于将到某个Service的访问请求转发到后端多个Pod实例上。