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Kubernetes架构介绍.md

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Kubernetes架构介绍

Kubernetes架构

k8s架构图

一、K8S Master节点

API Server

apiserver提供集群管理的REST API接口,包括认证授权、数据校验以 及集群状态变更等 只有API Server才直接操作etcd 其他模块通过API Server查询或修改数据 提供其他模块之间的数据交互和通信的枢纽

Scheduler

scheduler负责分配调度Pod到集群内的node节点 监听kube-apiserver,查询还未分配Node的Pod 根据调度策略为这些Pod分配节点

Controller Manager

controller-manager由一系列的控制器组成,它通过apiserver监控整个 集群的状态,并确保集群处于预期的工作状态

ETCD

所有持久化的状态信息存储在ETCD中

二、K8S Node节点

Kubelet

  1. 管理Pods以及容器、镜像、Volume等,实现对集群 对节点的管理。

Kube-proxy

  1. 提供网络代理以及负载均衡,实现与Service通信。

Docker Engine

  1. 负责节点的容器的管理工作。

三、资源对象介绍

3.1 Replication Controller,RC

  1. RC是K8s集群中最早的保证Pod高可用的API对象。通过监控运行中 的Pod来保证集群中运行指定数目的Pod副本。

  2. 指定的数目可以是多个也可以是1个;少于指定数目,RC就会启动运 行新的Pod副本;多于指定数目,RC就会杀死多余的Pod副本。

  3. 即使在指定数目为1的情况下,通过RC运行Pod也比直接运行Pod更 明智,因为RC也可以发挥它高可用的能力,保证永远有1个Pod在运 行。

3.2 Replica Set,RS

  1. RS是新一代RC,提供同样的高可用能力,区别主要在于RS后来居上, 能支持更多中的匹配模式。副本集对象一般不单独使用,而是作为部 署的理想状态参数使用。

  2. 是K8S 1.2中出现的概念,是RC的升级。一般和Deployment共同使用。

3.3 Deployment

  1. Deployment表示用户对K8s集群的一次更新操作。Deployment是 一个比RS应用模式更广的API对象,

  2. 可以是创建一个新的服务,更新一个新的服务,也可以是滚动升 级一个服务。滚动升级一个服务,实际是创建一个新的RS,然后 逐渐将新RS中副本数增加到理想状态,将旧RS中的副本数减小 到0的复合操作;

  3. 这样一个复合操作用一个RS是不太好描述的,所以用一个更通用 的Deployment来描述。

3.4 Service

  1. RC、RS和Deployment只是保证了支撑服务的POD的数量,但是没有解 决如何访问这些服务的问题。一个Pod只是一个运行服务的实例,随时可 能在一个节点上停止,在另一个节点以一个新的IP启动一个新的Pod,因 此不能以确定的IP和端口号提供服务。

  2. 要稳定地提供服务需要服务发现和负载均衡能力。服务发现完成的工作, 是针对客户端访问的服务,找到对应的的后端服务实例。

  3. 在K8集群中,客户端需要访问的服务就是Service对象。每个Service会对 应一个集群内部有效的虚拟IP,集群内部通过虚拟IP访问一个服务。

四、K8S的IP地址

  1. Node IP: 节点设备的IP,如物理机,虚拟机等容器宿主的实际IP。

  2. Pod IP: Pod 的IP地址,是根据docker0网格IP段进行分配的。

  3. Cluster IP: Service的IP,是一个虚拟IP,仅作用于service对象,由k8s 管理和分配,需要结合service port才能使用,单独的IP没有通信功能, 集群外访问需要一些修改。

  4. 在K8S集群内部,nodeip podip clusterip的通信机制是由k8s制定的路由 规则,不是IP路由。