kubernetes集群组件介绍

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一个Kubernetes集群，通常是由多个工作节点Worker Node加上一个集群控制者Master，以及集群状态存储系统etcd组成。

Master Node

Master节点主要由负责 API 服务的apiserver、负责容器编排的controller-manager、以及负责调度的scheduler组成。整个集群的持久化数据，由apiserver处理后，交由etcd进行管理。

  • API server负责Restful风格的kubernetes API，负责接收、响应、校验发入集群的所有REST请求。

  • Controller Manager 负责维护集群的状态，包括很多资源的控制器，是保证 Kubernetes声明式 API 工作的大脑，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等。

  • Scheduler负责管理集群内各节点的资源状态。创建Pod时，根据合适的资源做出调度决策。在创建Pod的Events中可以看到，第一个Event便是Schedule。

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kubectl describe pod image-sign-deployment-59948dd446-8n8l7

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Events:
  Type    Reason     Age   From               Message
  ----    ------     ----  ----               -------
  Normal  Scheduled  108s  default-scheduler  Successfully assigned default/image-sign-deployment-59948dd446-8n8l7 to node2
  Normal  Pulled     107s  kubelet, node2     Container image "image-sign" already present on machine
  Normal  Created    107s  kubelet, node2     Created container image-sign
  Normal  Started    106s  kubelet, node2     Started container image-sign

Worker Node

在worker Node中，最重要的则是kubelet，它所负责的是与容器运行时打交道（如docker项目）。他们交互所依赖的，是一个称作CRI的远程调用接口，这个接口定义了容器运行时的各项核心操作。如启动一个容器所需的所有参数。

也正是因为CRI的存在，kubernetes并不关系用户部署的容器运行时是Docker亦或是其它的（但默认的是Docker），只要这个容器运行时能运行标准的镜像，它就能通过实现CRI接入到Kubernetes中。

具体的容器运行时，像Docker则一般通过OCI这个容器运行时规范，与底层的Linux操作系统进行交互。即：将CRI请求翻译成对Linux系统的调用，操作系统的NameSpace和CGroups等。

此外，kubelet 还通过 gRPC 协议同一个叫作 Device Plugin 的插件进行交互。这个插件，是 Kubernetes 项目用来管理 GPU 等宿主机物理设备的主要组件，也是基于 Kubernetes 项目进行机器学习训练、高性能作业支持等工作必须关注的功能。

kubelet 的另一个重要功能，则是调用网络插件和存储插件为容器配置网络和持久化存储。这两个插件与 kubelet 进行交互的接口，分别是 CNI（Container Networking Interface）和 CSI（Container Storage Interface）。

而kube-proxy，它所负责的是能够按需为Service资源对象创建iptables或ipvs规则。从而捕获访问当前访问Service的请求，将其转发至正确的Pod对象

系统组件图

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核心附件

kubernetes还需要依赖一组称为“附件”的组件来提供完整的功能。这些组件通常由第三方提供，运行在kubernetes集群上。

  • CoreDNS 在Kubernetes集群中调度运行提供DNS服务的Pod，同一集群中的其他Pod可使用此DNS服务实现service name到 cluster IP的解析 。DNS服务是Kubernetes赖以实现服务发现的核心组件之一，默认情况下只会创建一个DNS Pod，在生产环境中我们需要对coredns进行扩容。 有两种方式：

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    手动扩容 kubectl –namespace=kube-system scale deployment coredns –replicas=
    使用 DNS Horizontal Autoscaler

  • Kubernetes Dashboard： 一个Web UI,用于管理kubernetes集群中应用，以及集群自身。

  • Ingress Controller： 暂时没学到相关内容。之后再来补充。

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