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了解 Kubernetes 架構

kubernetes_architecture.jpg

Kubernetes Master

Control Plane

ETCD​

  • 用來存放 K8s Cluster 的資料作為備份，想像為整個集群的 database，記錄整個集群的狀態及資料。當 Controller Plane 故障時，可以透過 etcd 幫我們還原 Kubernetes 的狀態

    ETCD

kube-scheduler​

負責集群的資源調配，調度 Pod 運行在哪個 Node 上，是整個 Kubernetes 集群的調度員

kube-controller-manager​

負責管理並運行 K8s controller 的組件，負責監視 Cluster 狀態的組件，是 K8s 中所有 resource-objects 的自動化控制中心。kube-controller-manager 又可以細分為：

  • Controller-Manager
  • Node-Controller
  • Replication-Controller

API Server​

Kubernetes 的 API Server 是一个 client / server 的架构

  • 通过 HTTP 对外提供 RESTful API 服务，client 提交请求，server 回复
  • 是无状态的 stateless，所有的状态都存储在 cluster store 里（etcd）
  • 集群中各個節點的溝通橋樑，並管理整個 K8s 所需 API 的接口(Endpoint)。一旦 kube-apiserver故障，整個集群就會無法操作，例如無法新增、刪除 Pod
  • kube-apiserver也負責 K8s 中的請求的身份認證與授權

Clients​

  • kubectl
  • RESTful API
  • other clients

API Object​

通过 API server 可以操作的 Kubernetes 对象，它们代表了整个集群的状态

  • Example
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: web
spec:containers:-name: nginx-container
      image: nginx:latest

Node

kubelet​

對應 api-server 的接口，每個Node上的實際執行者，負責接收來自api-server 的訊息，例如負責Pod對應的容器的建立、啟動或停止等。

kube-proxy​

kube-proxy 是一個 network proxy，負責維護 Node 上的網路規則 (iptables)，這些規則允許從群集內部或外部的與 Pod 進行通訊

Container Runtime​

Node 上運行容器的執行程式，K8s 預設是 Docker，但也支援其他Runtime Engine，例如rkt、CRI-O、containerd, kata container等

Pod​

  • Pod是 k8s 里最小的调度单位。
  • 可以包含 1 - 多個 Container
  • Pod 依創建方式可分為兩種
    • Static Pod
      • 不需依靠 Controller Plane 的物件，所以可以透過 Static Pod 創建屬於自己 Node 中的controller plane 物件，例如，Control Plane 中的 controller.yaml, etcd.yaml
    • kube-apiserver
  • Namespace
    • 隔離不同種類 Pod 的環境