K8S篇之简述K8S底层原理

k8s底层原理

Kubernetes(简称k8s)是一个开源的容器编排平台,它可以自动化地部署、扩展和管理容器化应用程序。

Kubernetes 底层原理是其能够实现这些功能的关键。

1 节点和控制平面

Kubernetes 由两个主要组件组成:节点Node和控制平面Master。节点是运行应用程序的主机,而控制平面则负责管理节点和应用程序。

控制节点Kubernetes Master:包括多个组件,如API 服务器、etcd、调度器Scheduler和控制器管理器Controller Manager。

节点Node Kubernetes Node:运行Kubernetes工作负载的计算节点,包括kubelet、kube-proxy等组件,用于管理节点的状态和运行容器工作负载。
K8S的核心组件包括:

Kubernetes Master:主要包含API Server、Scheduler、Controller Manager和etcd等组件,用于控制和管理整个Kubernetes集群的状态和资源。

1、kube-apiserver:API服务器是 Kubernetes 的核心组件,它提供了一个REST API,用于管理 Kubernetes 集群。

2、etcd 是一个分布式键值存储系统,用于存储 Kubernetes 集群的状态信息。

3、kube-scheduler:调度器负责将应用程序调度到节点上。

4、kube-controller:控制器管理器则负责监控应用程序的状态并做出相应的调整。

Kubernetes Node:运行Kubernetes工作负载的计算节点,包括kubelet、kube-proxy等组件,用于管理节点的状态和运行容器工作负载。

kube-proxy:运行在每个计算节点上,负责Pod网络代理。定时从etcd获取到service信息来做相应的策略。

kubelet:运行在每个计算节点上,作为agent,接收分配该节点的Pods任务及管理容器,周期性获取容器状态,反馈给kube-apiserver。

Pod:Kubernetes中最小的调度单位,通常包含一个或多个容器,并共享同一个网络命名空间、存储卷等资源。

Service:用于暴露Kubernetes中的应用程序,通过Service可以提供统一的DNS名和IP地址来访问应用程序。

K8S的底层原理包括以下几个方面

1、自动化部署和扩展

K8S通过Pod和Deployment等资源对象的定义,自动化地管理容器的部署和伸缩,从而实现高可用和弹性扩展。

2、负载均衡和服务发现

K8S通过Service对象实现负载均衡和服务发现,使得应用程序可以在集群内进行无缝访问。

3、自动故障恢复

K8S通过自动重启、重新调度和滚动更新等机制,实现容器的自动故障恢复,从而确保应用程序的高可用性。

4、弹性存储

K8S通过支持多种存储后端(如本地存储、NFS、iSCSI等),以及动态存储卷分配和管理等机制,实现弹性存储。

Kubernetes 底层原理是其能够实现自动化部署、扩展和管理容器化应用程序的关键。

Kubernetes 通过节点和控制平面、容器和Pod、服务发现和负载均衡、自动扩展和滚动更新等多个方面的功能,为应用程序提供了高可用性、高性能和高效率的运行环境。

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