K8S学习之体系架构介绍

Posted 2021-12-07 Charles Yan

K8S学习之体系架构介绍

• Kubernetes整体架构
• • master构成
  • worker构成
  • Controller控制器
• 其他
• • Label
• 参考链接

Kubernetes整体架构

• 内容介绍

  每个Kubernetes集群都有两种类型的节点：master 和 worker。

  master负责控制和监控worker工作集群

• 整体组成

  

master构成

• 整体图例

  

• etcd

  作为数据库，所有kubernetes对象、当前状态、访问信息、集群配置信息…,都存在这。

• API Server

  暴露集群操作的端点，master和worker上的组件都需要访问api server，以便完成自己的工作。

• Scheduler

  调度程序，负责决定哪个工作由哪个机器干。

• Control Manager

  控制管理器，监视集群的状态(通过调用API服务器来获取此数据)并采取措施将其置于预期状态。

worker构成

• 整体图例

  

• kubelet

  worker节点的核心，与master的api server沟通，运行调度到本节点的容器

• kube Proxy

  使用IP表/IPVS处理Pod的网络需求

• Pod

  kubernetes 运行容器的主力，提供了容器间联网的能力

  

  一个pod可以有多个容器，这些容器中的应用相互间都视为本地。

  pod的网络接口提供了一个机制，使其可以与本节点或其他节点上的pod进行网络连接。

  

  每个pod都会被指定一个IP，kube-proxy将使用该IP地址来路由流量，而且此IP地址仅在集群中可见。

  一个pod中挂载的数据卷可以被pod内所有容器看到，因为Pod中有一个叫Pause的根容器，其余的用户业务容器都是共享这个根容器的IP和Volume。例如，你的 APP 是一个图片上传应用，把图片保存在一个数据卷中，同一个 pod 中的其他容器可以监控这个数据卷，发现有新图片时，就开始处理，例如缩放多个尺寸的图片、上传到云存储。

Controller控制器

• 内容介绍

  kubernetes中有很多控制器，例如ReplicaSet、Replication Controller、Deployments、StatefulSets和Service等。

  他们都控制pod的对象，下面介绍几个重点的控制器：

• ReplicaSet

  主要职责是根据给定的Pod创建副本。如果一个pod挂了，这个控制器就会得到通知，立马创建一个新的。

  

• Deployment

  使用ReplicaSet来管理副本。提供了滚动升级的能力，扩展新的，缩减旧的。

  

• Service

  类似于一个负载均衡器一样，向相应节点分派包。可以跨worker节点构建一个pod组(通常是根据pod标签)。

  

  例如你的前端应用、后端应用，各自都有很多个实例在运行，前后端怎么沟通？

  前端只需要知道后端各个实例的访问地址，硬编码后端IP的方式显然不能用，那么就需要把后端实例组成一个 service，前端只需要访问这个 service，由 service 对其中的后端实例进行流量负载均衡转发。

  一旦service被创建，K8S会为其分配一个集群内唯一的IP，叫做ClusterIP，而且在service的整个生命周期中，ClusterIP不会发生变更，这样一来，就可以用与Docker Swarm类似的操作，建立一个ClusterIP到服务名的DNS域映射即可。

• Ingress

  Ingress(入口)控制器是和外部世界沟通的唯一入口。外部世界通过Ingress与集群中的所有服务沟通，就像是一个网关，方便我们在一个地方统一设置安全策略、监控、记录日志。

  

其他

Label

• 内容介绍

  Label本质是一个键值对，具体的值由用户决定。Label就是标签，可以打在Pod上，也可以打到Service上。总结来说，Label与被标记的资源是一个一对多的关系。

• 举例说明

  例如，我们给Pod打上了role=serviceA的标签，那么只需要在Service中的Label Selector中加入刚刚那个标签，这样一来，Service就可以通过Label Selector找到打了同一个Label的Pod副本集了。

参考链接

• 图解 Kubernetes

  https://www.cnblogs.com/yogoup/p/12122676.html

• 简单了解一下K8S，并搭建自己的集群

  https://zhuanlan.zhihu.com/p/97605697