k8s的设计架构

秒速五厘米 2022-08-30 05:29 197阅读 0赞

Kubernetes主要由以下几个核心组件组成：  
1、etcd是一个分布式键值对存储系统，保存集群所有的网络配置和对象的状态信息,保存了整个集群的状态；  
2、apiserver提供了资源操作的唯一入口，无论是集群内部还是外部的组件都必须通过APIServer来访问数据，实现解耦合,并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制；  
3、controller manager是集群内部的管理控制中心，包括集群内的Node、Pod副本数量、服务端点（Endpoint）、命名空间（NameSpace）、服务账号（ServiceAccount）、资源定额（ResourceQuota)等的管理，并当node以外宕机时执行自动修复流程，确保集群处于预期的工作状态。  
4、scheduler负责对资源进行调度，分配某个pod到某个合适的节点上，并将绑定信息写入etcd,调度策略主要分为全局调度与运行时调度2种;  
5、Container runtime负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行（CRI）；  
6、kubelet负责维护容器的生命周期，同时也负责Volume（CVI）和网络（CNI）的管理，主要完成以下使命：   
监视分配给该Node节点的pods、挂载pod所需要的volumes 、下载pod的secret、通过docker/rkt来运行pod中的容器、周期的执行pod中为容器定义的liveness探针、上报pod的状态给系统的其他组件、上报Node的状态（资源使用情况）；  
7、kube-proxy负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡。在k8s中，提供相同服务的一组pod可以抽象成一个service，由于Pod存在生命周期，有销毁，有重建，无法提供一个固定的访问接口（ip）给客户端，就通过service提供的统一入口对外提供服务，每个service都有一个虚拟IP地址（VIP）和端口号供客户端访问。   
kube-proxy存在于各个node节点上，主要用于Service功能的实现，具体来说，将集群外的主机通过NodePort等方式对Service的访问转发到后端的多个Pod实例上，为pod上的服务提供访问的代理。 （kube-proxy默认使用的是iptables模式，通过node节点上的iptables映射规则来实现service的负载均衡，但是随着service数量的增大，iptables模式由于线性查找匹配、全量更新等特点，其性能会显著下降。从k8s的1.8版本开始，kube-proxy引入了IPVS模式，IPVS模式与iptables同样基于Netfilter，但是采用的hash表，因此当service数量达到一定规模时，hash查表的速度优势就会显现出来，从而提高service的服务性能。）；

master包含apiserver、scheduler、controller manager、etcd  
node包括kubelet、kube-proxy