Kubernetes 筆記 04 架構是個好東西

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Hi，你們好，歡迎你們和我一塊兒學 K8S，這是系列第 4 篇。

任何技術的誕生，都會經歷從架構設計到開發測試的過程，好的技術，每每也會有一套好的架構。架構是個好東西，它能幫助咱們站在高處看清楚事物的總體結構，避免過早地進入細節而迷失方向。

上篇文章掃清了 K8S 的一些基本概念，今天這篇文章咱們就來看看 K8S 的架構。

先上圖：

圖中包括兩種類型的節點：Master 和 Node，每一個節點上運行着多種 K8S 服務。

Master 節點

Master 是 K8S 集羣的大腦，運行着以下 Daemon 服務：kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler、etcd 等。

API Server

若是把 K8S 環境看做是一個公司，那 API Server 就是這個公司的基礎平臺部，是公司最爲核心的技術能力輸出出口。它對外提供 HTTP/HTTPS REST API，統稱 K8S API，能夠供各種客戶端工具（CLI 或 WebUI）、K8S 其餘組件，以及第三方的平臺接入。對內提供了 K8S 各種資源（如 Pod、Deployment、Service等）的增刪改查和監控等操做，是集羣內各個功能模塊之間數據交互和通訊的中心樞紐。

Controller Manager

Controller Manager 更像是公司的人力資源部，負責統籌公司的人員分佈。它管理着 K8S 各種資源的生命週期，保證資源處於預期狀態，若是現有狀態和預期狀態不符，它會自動化執行修正。

Controller Manager 由多種 Controller 組成，包括 Replication Controller、Node Controller、ResourceQuota Controller、Namespace Controller、ServiceAccount Controller、Service Controller、Token Controller 及 Endpoint Controller 等。每種 Controller 都負責一種具體的資源管控流程，而 Controller Manager 正是這些 Controller 的核心管理者。

Scheduler

Scheduler 則像是公司各個部門的項目經理之類的角色，負責將具體的人力放到他們擅長的位置上，知人善用。具體來講，Scheduler 負責將待調度的 Pod 對象按照特定的調度策略綁定到集羣中某個合適的節點上，調度策略會綜合考慮集羣的拓撲結構、節點的負載狀況、以及應用對高可用、性能、數據親和性的需求。

etcd

etcd 是一個高可用的分佈式數據庫，負責保存 K8S 的配置信息和各類資源的狀態信息。當數據發生變化時，etcd 會及時告知集羣中的其餘組件。

kubectl

kubectl 是 K8S 的 CLI 工具，這是使用 K8S API 創建的一套命令行工具，使用它，能夠很是方便地管理 K8S 集羣。

Node 節點

Node 是 K8S 集羣的具體執行者，也運行着多種服務，如：kubelet、kube-proxy、container runtime、Pod 網絡等。Node 能夠看做是 Master 的代理，負責處理 Master 下發到本節點的任務，管理 Pod 和 Pod 中的容器，按期向 Master 彙報自身資源的使用狀況。

kubelet

kubelet 更像是部門中各個小組的 Leader，對外從 API Server 拿資源，對內負責小組內各類資源的管理，好比從 Master 拿到 Pod 的具體配置信息（image、Volume 等）以後，kubelet 根據這些信息建立和運行容器。

kube-proxy

kube-proxy 則像穿插在公司各個部門之間的接口人，對內和內部人員溝通，對外協調部門之間的各類事宜，展現部門風采。kube-proxy 做用於 Service，經過前面學習，咱們知道 Service 是對一組 Pod 的抽象，統一對外提供某種服務，當外部訪問 Service 時，其實是須要訪問 Service 所管轄的 Pod 中的容器，kube-proxy 在這裏就是負責將訪問 Service 的數據流轉發到後端的容器，若是有多個副本，kube-proxy 會實現負載均衡。

cAdvisor

cAdvisor 對 Node 上的資源進行實時監控和性能數據採集，包括 CPU 使用狀況、內存使用狀況、網絡吞吐量及文件系統使用狀況等。cAdvisor 集成在 kubelet 中，當 kubelet 啓動時會自動啓動 cAdvisor，一個cAdvisor 僅對一臺 Node 機器進行監控。

container runtime

container runtime 是真正運行容器的地方，爲容器提供運行環境，主流的三種 container runtime 是 lxc、runc 和 rkt，K8S 都支持它們，但經常使用的事 runc，緣由是 runc 是 Docker 默認的 runtime。在 K8S 的容器應用中，Docker 是主流。

OK，K8S 架構介紹就到此爲止。

最後，仍是繼續送書，容器網絡專家倪朋飛寫的《K8S 指南》電子書，若有須要後臺回覆「K8S」（以前回復過就不用回覆了）。如需加羣學習回覆「加羣」。

下文咱們開始對 K8S 的說明書一探究竟。

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