一、kubernetes的组件说明

一、kubernetes构架图

二、kuberents组件说明

1、etcd

etcd 是兼具一致性和高可用性的分布式键值数据库，可以作为保存 Kubernetes 所有集群数据的后台数据库，比如Pod、Service、IP等对象信息。

etcd的集群配置条件

1)运行的 etcd 集群个数成员为奇数。
2)etcd 是一个 leader-based 分布式系统。确保主节点定期向所有从节点发送心跳，以保持集群稳定。
3)确保不发生资源不足。
    集群的性能和稳定性对网络和磁盘 IO 非常敏感。任何资源匮乏都会导致心跳超时，从而导致集群的不稳定。不稳定的情况表明没有选出任何主节点。在这种情况下，集群不能对其当前状态进行任何更改，这意味着不能调度新的 pod。
4)保持稳定的 etcd 集群对 Kubernetes 集群的稳定性至关重要。因此，请在专用机器或隔离环境上运行 etcd 集群，以满足所需资源需求。
5)在生产中运行的 etcd 的最低推荐版本是 3.2.10+。

2、master节点

2.1 kube-apiserver

Kubernetes API，集群的统一入口，各组件协调者，以RESTful API提供接口服务，所有对象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。整个kubernetes集群的大脑。

2.2 kube-controller-manager

Kubernetes 控制器管理器是一个守护进程，内嵌随 Kubernetes 一起发布的核心控制回路。在机器人和自动化的应用中，控制回路是一个永不休止的循环，用于调节系统状态。在 Kubernetes 中，每个控制器是一个控制回路，通过 API 服务器监视集群的共享状态，并尝试进行更改以将当前状态转为期望状态。目前，Kubernetes 自带的控制器例子包括副本控制器、节点控制器、命名空间控制器和服务账号控制器等。

处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器，而ControllerManager就是负责管理这些控制器的。

控制器的类别

- Replication Controller
- Node controller
- ResourceQuota Controller
- Namespace Controller
- ServiceAccount Controller
- Token Controller
- Service Controller
- Endpoints Controller

2.3 kube-scheduler

Kubernetes 调度器是一个控制面进程，负责将 Pods 指派到节点上。调度器基于约束和可用资源为调度队列中每个 Pod 确定其可合法放置的节点。调度器之后对所有合法的节点进行排序，将 Pod 绑定到一个合适的节点。在同一个集群中可以使用多个不同的调度器。

根据调度算法为新创建的Pod选择一个Node节点，可以任意部署,可以部署在同一个节点上,也可以部署在不同的节点上。

2.4 kubelet

运行在每个节点上的主要的“节点代理”，管理本机运行容器的生命周期，比如创建容器、Pod挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态等工作。kubelet将每个Pod转换成一组容器。

2.5 kubectl

命令行接口，用于对 Kubernetes 集群运行命令管理 https://kubernetes.io/zh/docs/reference/kubectl/

3、node节点

3.1 kubelet

3.2 kube-proxy

在Node节点上实现Pod网络代理，维护网络规则和四层负载均衡工作。就是维护节点中的iptables或者ipvs规则。

4、docker或rocket

容器引擎，运行容器。

三、创建一个pod的旅程

1、kubectl run/apply创建一个pod，向apiserver发起请求
2、apiserver会将请求的配置写到etcd
3、etcd响应处理结果给apiserver，apiserver响应处理结果给kubectl
4、scheduler收到需要创建pod的请求，根据自己调度算法选择一个合适的节点分配，并将结果反馈给apiserver
5、kubelet收到需要创建我这个节点的pod，再调用容器引擎创建容器，容器引擎将结果反馈给kubelet，kubelet汇总pod状态反馈apiserver

少了controller-manager和kube-proxy组件。
controller-manager创建工作负载控制器才会用到。该组件流程在etcd和scheduler之间。
kube-proxy创建service才用到。该组件流程在kubelet和docker之间。

1. 用户准备一个资源文件（记录了业务应用的名称、镜像地址等信息），通过调用APIServer执行创建Pod
2. APIServer收到用户的Pod创建请求，将Pod信息写入到etcd中
3. 调度器通过list-watch的方式，发现有新的pod数据，但是这个pod还没有绑定到某一个节点中
4. 调度器通过调度算法，计算出最适合该pod运行的节点，并调用APIServer，把信息更新到etcd中
5. kubelet同样通过list-watch方式，发现有新的pod调度到本机的节点了，因此调用容器运行时，去根据pod的描述信息，拉取镜像，启动容器，同时生成事件信息
6. 同时，把容器的信息、事件及状态也通过APIServer写入到etcd中

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