Kubernetes 集群架构

etcd

集群状态存储 :etcd 存储所有 Kubernetes 对象的状态,例如部署、pod、服务、配置映射和机密。
配置管理 :集群配置的更改存储在 etcd 中,允许 Kubernetes 管理和维护集群的所需状态。

注意:etcd 可能位于 kube-system 中

Kube-api 服务器

Kubernetes API 服务器是 Kubernetes 控制平面的核心组件,它公开 Kubernetes API 并作为与集群所有交互的网关。

Kubernetes 控制器

Kubernetes 控制器管理器是一个运行控制器的守护进程,负责监视集群的状态并进行或请求更改以实现所需状态。(通过注册的 etcd 变量达到所需状态)

库贝莱特

kubelet 是 Kubernetes 代理,负责管理节点上的 pod、报告其状态并确保实现所需状态。

库贝代理

简单来说,kube-proxy 通过管理每个节点上必要的网络配置和规则,确保 Kubernetes 集群(pod、服务等)不同组件之间的网络通信按预期工作。

服务网络 :kube-proxy 确保所有用于 Kubernetes 服务的网络流量都可以正确路由到提供该服务的适当 pod。
负载平衡 :kube-proxy 可以在服务的各个 pod 之间执行基本的负载平衡,在它们之间分配传入流量。
网络代理 :kube-proxy 充当网络代理,根据服务配置将流量转发到正确的 pod。
网络规则:kube-proxy 负责在节点上设置必要的 iptables 规则或其他网络规则,以实现所需的网络行为。

中国国际广播电台

通过使用 CRI,Kubernetes 可以维护一个一致的容器管理接口,同时允许用户选择最适合其需求和基础设施的容器运行时。

(有选项)

调度器

Kubernetes 调度程序对于确保高效利用集群资源以及将 Pod 调度到能够处理其资源需求和约束的节点上至关重要。

工作节点或节点 1 和节点 2

简单来说,工作节点是 Kubernetes 集群的"主力",实际的应用程序工作负载在此执行。它们提供运行容器化应用程序所需的计算资源(CPU、内存、存储),而 Kubernetes 控制平面则管理整个集群中这些工作负载的整体编排和调度。

简单来说,Kubernetes 中的 Pod 是您可以在 Kubernetes 系统中创建和管理的最小、最基本的计算单元。

Pod 是一组部署在同一主机(工作节点)上并共享相同资源的一个或多个容器,例如:

互动场景:

1.定义应用程序配置

创建一个 YAML 文件,描述简单 Web 应用程序的部署。

# my-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-web-app
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:
      - name: web-container
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80

2.应用配置

使用 kubectl 在集群中创建部署。

kubectl apply -f my-deployment.yaml

相互作用

  • kubectl 将配置文件发送到 Kubernetes API 服务器。
  • API 服务器验证配置并将其存储在集群的键值存储 etcd 中。
  1. API 服务器处理请求
  • API 服务器在 etcd 中创建一个新的部署对象。
  • API 服务器向 kubectl 响应请求的状态。

4.部署控制器操作

  • 作为控制器管理器的一部分,部署控制器注意到了新的部署对象。
  • 它创建 ReplicaSet 对象以匹配部署中指定的所需状态。
  1. ReplicaSet 控制器操作
  • ReplicaSet 控制器看到新的 ReplicaSet 并确保正在运行正确数量的 pod。
  • 它在 etcd 中创建新的 Pod 对象以匹配所需的副本。

6.调度程序操作

调度程序检测新的未调度的 pod 并将其分配给集群中的适当节点。

7.Kubelet操作

  • 每个分配节点上的 kubelet 都会看到新的 Pod 对象。
  • 它指示容器运行时(如 Docker 或 containerd)拉取 nginx 镜像并启动容器。
  1. Pod 正在运行
  • Web 应用程序现在正在指定的多个节点上运行。
  • kubelet 持续监控 pod,以确保它们保持所需的状态
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