Kubernetes组件

Cyylog

发布于 2020-08-19 01:38:49

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发布于 2020-08-19 01:38:49

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本文档描述了 Kubernetes 的主要组件。

Master组件

Master组件是集群的控制平台（control plane）：

master 组件负责集群中的全局决策（例如，调度）
master 组件探测并响应集群事件（例如，当 Deployment 的实际 Pod 副本数未达到 replicas 字段的规定时，启动一个新的 Pod）

Master组件可以运行于集群中的任何机器上。但是，为了简洁性，通常在同一台机器上运行所有的 master 组件，且不在此机器上运行用户的容器。参考安装Kubernetes高可用。

kube-apiserver

此 master 组件提供 Kubernetes API。这是Kubernetes控制平台的前端（front-end），可以水平扩展（通过部署更多的实例以达到性能要求）。kubectl / kubernetes dashboard / kuboard 等Kubernetes管理工具就是通过 kubernetes API 实现对 Kubernetes 集群的管理。

etcd

支持一致性和高可用的名值对存储组件，Kubernetes集群的所有配置信息都存储在 etcd 中。请确保您备份了 etcd 的数据。关于 etcd 的更多信息，可参考 etcd 官方文档

kube-scheduler

此 master 组件监控所有新创建尚未分配到节点上的 Pod，并且自动选择为 Pod 选择一个合适的节点去运行。

影响调度的因素有：

单个或多个 Pod 的资源需求
硬件、软件、策略的限制
亲和与反亲和（affinity and anti-affinity）的约定
数据本地化要求
工作负载间的相互作用

kube-controller-manager

此 master 组件运行了所有的控制器

逻辑上来说，每一个控制器是一个独立的进程，但是为了降低复杂度，这些控制器都被合并运行在一个进程里。

kube-controller-manager 中包含的控制器有：

节点控制器：负责监听节点停机的事件并作出对应响应
副本控制器：负责为集群中每一个副本控制器对象（Replication Controller Object）维护期望的 Pod 副本数
端点（Endpoints）控制器：负责为端点对象（Endpoints Object，连接 Service 和 Pod）赋值
Service Account & Token控制器：负责为新的名称空间创建 default Service Account 以及 API Access Token

cloud-controller-manager

cloud-controller-manager 中运行了与具体云基础设施供应商互动的控制器。这是 Kubernetes 1.6 版本中引入的特性，尚处在 alpha 阶段。

cloud-controller-manager 只运行特定于云基础设施供应商的控制器。如果您参考 www.kuboard.cn 上提供的文档安装 Kubernetes 集群，默认不安装 cloud-controller-manager。

cloud-controller-manager 使得云供应商的代码和 Kubernetes 的代码可以各自独立的演化。在此之前的版本中，Kubernetes的核心代码是依赖于云供应商的代码的。在后续的版本中，特定于云供应商的代码将由云供应商自行维护，并在运行Kubernetes时链接到 cloud-controller-manager。

以下控制器中包含与云供应商相关的依赖：

节点控制器：当某一个节点停止响应时，调用云供应商的接口，以检查该节点的虚拟机是否已经被云供应商删除译者注：私有化部署Kubernetes时，我们不知道节点的操作系统是否删除，所以在移除节点后，要自行通过 kubectl delete node 将节点对象从 Kubernetes 中删除
路由控制器：在云供应商的基础设施中设定网络路由译者注：私有化部署Kubernetes时，需要自行规划Kubernetes的拓扑结构，并做好路由配置，例如安装Kubernetes单Master节点中所作的
服务（Service）控制器：创建、更新、删除云供应商提供的负载均衡器译者注：私有化部署Kubernetes时，不支持 LoadBalancer 类型的 Service，如需要此特性，需要创建 NodePort 类型的 Service，并自行配置负载均衡器
数据卷（Volume）控制器：创建、绑定、挂载数据卷，并协调云供应商编排数据卷译者注：私有化部署Kubernetes时，需要自行创建和管理存储资源，并通过Kubernetes的存储类、存储卷、数据卷等与之关联

译者注：通过 cloud-controller-manager，Kubernetes可以更好地与云供应商结合，例如，在阿里云的 Kubernetes 服务里，您可以在云控制台界面上轻松点击鼠标，即可完成 Kubernetes 集群的创建和管理。在私有化部署环境时，您必须自行处理更多的内容。幸运的是，通过合适的教程指引，这些任务的达成并不困难。

Node 组件

Node 组件运行在每一个节点上（包括 master 节点和 worker 节点），负责维护运行中的 Pod 并提供 Kubernetes 运行时环境。

kubelet

此组件是运行在每一个集群节点上的代理程序。它确保 Pod 中的容器处于运行状态。Kubelet 通过多种途径获得 PodSpec 定义，并确保 PodSpec 定义中所描述的容器处于运行和健康的状态。Kubelet不管理不是通过 Kubernetes 创建的容器。

kube-proxy

kube-proxy 是一个网络代理程序，运行在集群中的每一个节点上，是实现 Kubernetes Service 概念的重要部分。

kube-proxy 在节点上维护网络规则。这些网络规则使得您可以在集群内、集群外正确地与 Pod 进行网络通信。如果操作系统中存在 packet filtering layer，kube-proxy 将使用这一特性（iptables代理模式），否则，kube-proxy将自行转发网络请求（User space代理模式）