kubernetes(k8s)：浅谈

喜欢ヅ旅行 2023-02-17 03:20 175阅读 0赞

**基本工作过程**

Kubernetes 的核心工作过程：

*  **资源对象**：Node、Pod、Service、Replication Controller 等都可以看作一种资源对象
 *  **操作**：通过使用 `kubectl` 工具，执行增删改查
 *  **存储**：对象的目标状态（预设状态），保存在 `etcd` 中持久化储存；
 *  **自动控制**：跟踪、对比 etcd 中存储的目标状态与资源的当前状态，对差异资源纠偏，自动控制集群状态。Kubernetes实际是：高度自动化的资源控制系统，将其管理的一切抽象为资源对象，大到服务器 Node 节点，小到服务实例 Pod。

Kubernetes 的资源控制是一种声明+引擎的理念：

*  **声明**：对某种资源，声明他的目标状态
 *  **自动**：Kubernetes 自动化资源控制系统，会一直努力将该资源对象维持在目标状态。

**架构（物理+逻辑）**

Kubernetes 集群，是主从架构：

*  **Master**：管理节点，集群的控制和调度
 *  **Node**：工作节点，执行具体的业务容器

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]下述几个组件，都是独立的进程，每个进程都是 Go 语言编写，实际部署 Kubernetes 集群，就是部署这些程序。

**Master节点：**

*  kube-apiserver
 *  kube-controller-manager
 *  kube-scheduler

**Node节点：**

*  kubelet
 *  kube-proxy

具体，2 种角色的节点，需要运行的进程和职责不同，详细描述如下。

**Master 管理节点**：管理整个 Kubernetes 集群，接收外部命令，维护集群状态。

*  **apiserve**r： Kubernetes API Server集群控制的入口
 *  资源的增删改查，持久化存储到 etcd
 *  **kubectl** 直接与 API Server 交互，默认端口 6443。
 *  **etcd**: 一个高可用的 key-value 存储系统
 *  作用：存储资源的状态
 *  支持 Restful 的API。
 *  默认监听 2379 和 2380 端口（2379提供服务，2380用于集群节点通信）（疑问：集群节点，是说 etcd 的集群？ Master 集群？）
 *  **scheduler**： 负责将 pod 资源调度到合适的 node 上。
 *  调度算法：根据 node 节点的性能、负载、数据位置等，进行调度。
 *  默认监听 10251 端口。
 *  **controller-manager:** 所有资源的自动化控制中心每个资源，都对应有一个控制器（疑问：作用是什么？）
 *  Kubernetes 的核心控制守护进程，默认监听10252端口。（疑问：为什么有监听段口感？）

补充说明：

scheduler和controller-manager都是通过apiserver从etcd中获取各种资源的状态，进行相应的调度和控制操作。

**Node 节点：** Master 节点，将任务调度到 Node 节点，以 docker 方式运行；当 Node 节点宕机时，Master 会自动将 Node 上的任务调度到其他 Node 上。

*  **kubelet**: 本节点Pod的生命周期管理，定期向Master上报本节点及Pod的基本信息
 *  Kubelet是在每个Node节点上运行agent
 *  负责维护和管理所有容器：从 apiserver 接收 Pod 的创建请求，启动和停止Pod
 *  Kubelet不会管理不是由Kubernetes创建的容器
 *  定期向Master上报信息，如操作系统、Docker版本、CPU、内存、pod 运行状态等信息
 *  **kube-proxy**：集群中 Service 的通信以及负载均衡
 *  **功能**：服务发现、反向代理。
 *  **反向代理**：支持TCP和UDP连接转发，默认基于Round Robin算法将客户端流量转发到与service对应的一组后端pod。
 *  **服务发现**：使用 etcd 的 watch机制，监控集群中service和endpoint对象数据的动态变化，并且维护一个service到endpoint的映射关系。（本质是：路由关系）
 *  **实现方式**：存在两种实现方式，userspace 和 iptables。
 *  userspace：在用户空间，通过kuber-proxy实现负载均衡的代理服务，是最初的实现方案，较稳定、效率不高；
 *  iptables：在内核空间，是纯采用iptables来实现LB，是Kubernetes目前默认的方式；runtime：一般使用  
    docker 容器，也支持其他的容器。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200611192939914.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70