浅谈kubernetes(k8s)架构与组件

之前写了一篇关于什么是K8s，相信大家对K8s已经有了初步的了解。本次我们主要谈谈kubernetes（k8s）的架构以及组件。

1.Kubernetes架构全图

2.Master组件

Master组件相当于集群的大脑，控制平面：

•  所有集群的控制命令都传递给Master组件并在其上执行
• 每个Kubernetes集群至少有一套Master组件（当前默认∶一个)
• 每套master组件包括三个核心组件(apiserver,scheduler和controller-manager)以及集群数据配置中心etcd

下面对Master组件的每部分构成进行介绍。

组件：API Server

• 集群控制的唯一入口，是提供Kubernetes集群控制RESTful API的核心组件
• 集群内各个组件之间数据交互和通信的中枢
• 提供集群控制的安全机制(身份认证、授权以及admission control)

组件：Scheduler

• 通过API Server的Watch接口监听新建Pod副本信息，并通过调度算法为该Pod选择一个最合适的Node
• 支持自定义调度算法provider
• 默认调度算法内置预选策略和优选策略，决策考量资源需求、服务质量、软硬件约束、亲缘性、数据局部性等指标参数

组件：ControllerManager

• 集群内各种资源controller的核心管理者
• 针对每一种具体的资源，都有相应的Controller
• 保证其下管理的每个Controller所对应的资源始终处于“期望状态”。

每个Controller的逻辑：

for{

        获取资源期望状态

        获取资源当前状态

        改变：当前状态-->期望状态

}
 

组件：Etcd

• Kubernetes集群的主数据库，存储着所有资源对象以及状态
• 默认与Master组件部署在一个Node上
• Etcd的数据变更都是通过API Server进行

3.Node组件

Node : Kubernetes集群中真正的工作负载节点

• Kubernetes集群由多个Node共同承担工作负载，Pod被分配到某个具体的Node上执行
• kubernetes通过node controller对node资源进行管理。支持动态在集群中添加或删除Node
• 每个集群Node上都会部署Kubelet和Kube-proxy两个组件

Node组件的架构图如下图所示：

 下面对Node组件的每部分构成进行介绍。

组件：Kubelet

• 位于集群中每个Node上的非容器形式的服务进程组件，Master和node之间的桥梁
• 处理Master下发到本Node上的Pod创建、启停等管理任务;向APIServer注册Node信息
• 监控本Node上容器和节点资源情况，并定期向Master汇报节点资源占用情况

组件：Kube-proxy

kube-proxy：运行在每个Node上

• Service抽象概念的实现，将到Service的请求按策略(负载均衡)算法分发到后端Pod(Endpoint)上
• 默认使用iptables mode实现
• 支持nodeport模式，实现从外部访问集群内的service
   

4.总结

Kubernetes架构和组件:

• 两类节点:Master和Node
• Master组件: apiserver, scheduler, controllerManager, etcd
• 节点组件: kubelet, kube-proxy