Kubernetes —— 核心模块

Posted 2021-08-26 刘小豆豆豆

上文中讲了K8s的全生命周期，本篇介绍K8S的核心模块
K8s的核心模块主要有Cluster 、Master 、Node 、Pod 、Service等等

k8s的核心技术概念：

Cluster

Cluster 是计算、存储和网络资源的集合，Kubernetes 利用这些资源运行各种基于容器的应用。

Master

Kubernetes里的Master指的是集群控制节点，负责整个集群的管理和控制，用于接收Kubernetes的绝大多数控制命令，master负责具体的执行过程。高可用部署建议用3台服务器，推荐选举。一旦master宕机或者不可用，那么对集群内容器应用的管理都将失效。

Master Node 由 API Server、Scheduler、ClusterState Store(ETCD 数据库)和 Controller MangerServer 所组成。

1. Kubernetes API Server(kube-apiserver)
   Kubernetes API，集群的统一入口，各组件协调者，以HTTP API提供接口服务，Kubernetes里所有资源的增删改查和监听操作都交给APIServer处理后再提交给Etcd存储。
2. Kubernetes Controller Ｍanager(kube-controller-manager)
   Kubernetes里所有资源对象的自动化控制中心，可以理解为资源对象的大总管
3. kube-scheduler
   负责资源调度（Pod调度）的进程

Node

Node是集群工作节点 由 Master 管理，运行用户业务应用容器，每个Node都会被Master分配一些工作负载（Docker容器），当某个Node宕机时，其上的工作负载会被Master自动转移到其他Node节点上。Node 还负责监控并汇报容器的状态，并根据 Master 的要求管理容器的生命周期。

Worker Node 包含 kubelet、kube proxy 和 ContainerRuntime：

1. kubelet
   kubelet是Master在Node节点上的Agent，管理本机运行容器的生命周期，负责Pod对应容器的创建、启停等任务。同时与Master密切协作，实现集群管理的基本功能，获取Node节点上Pod的运行状态等。

kubelet是主要的节点代理，它会监视已分配给节点的pod，具体功能： 安装Pod所需的volume。 下载Pod的Secrets。
Pod中运行的 docker（或experimentally，rkt）容器。 定期执行容器健康检查。 通过创建一个
Pod(如果需要的话)，向系统的其余部分报告 Pod 的状态。 向系统的其他部分报告节点的状态。

2. kube-proxy
   在Node节点上实现Pod网络代理，实现Kubernetes Service的通信和负载均衡机制的重要组件。kube-proxy通过在主机上维护网络规则并执行连接转发来实现Kubernetes服务抽象。

3. docker
   Docker引擎，负责本机的容器的创建和管理工作

Pod

Pod 是 Kubernetes 的最小工作单元。每个 Pod 包含一个或多个容器。Pod 中的容器会作为一个整体被 Master 调度到一个 Node 上运行，一个Pod里的所有容器共用一个namespaces

Service

Service是一组逻辑pod的抽象，为一组pod提供统一入口，用户只需与service打交道，service提供DNS解析名称，负责追踪pod动态变化并更新转发表，通过负载均衡算法最终将流量转发到后端的pod。Kubernetes里的每个Service其实也可以理解为我们的微服务架构中的一个微服务。
Service对外提供多种入口：
ClusterIP：Service在集群内的唯一ip地址，虚拟的IP，只能在 Kubernetes集群里访问。通过ClusterIP，负载均衡的访问后端的Pod
NodeIP+NodePort：Service会在集群的每个Node上都启动一个端口，通过NodeIP:NodePort访问后端的Pod。

Replication Controller

管理Pod的工具，kubernetes通过它来管理集群中的Pod。RC是Kubernetes系统中的核心概念之一。它能够保证Pod持续运行，并且在任何时候都有指定数量的Pod副本，在此基础上提供一些高级特性，比如滚动升级和弹性伸缩。

ReplicaSet

ReplicaSet 实现了 Pod 的多副本管理。使用 Deployment 时会自动创建 ReplicaSet，也就是说 Deployment 是通过 ReplicaSet 来管理 Pod 的多个副本，所以我们通常不需要直接使用 ReplicaSet。

Deployment

应用管理者，是用于部署应用的对象,Deployment内部使用了Replica Set来实现的，我们可以把Deployment看做RC的一次升级。

Namespace

命名空间，Namespace在很多情况下用于实现多租户的资源隔离。Namespace通过集群内部的资源对象"分配"到不同的Namespace中，形成逻辑上纷纷组的不同项目，便于不同的分组共享使用整个集群的资源的同时还能被分别管理。

Job

Job 用于运行结束就删除的应用。而其他 Controller 中的 Pod 通常是长期持续运行。