【云原生】K8S 相关知识点整理 -- 综述

【1】Kubernetes (K8S) 架构

K8S 的物理架构是 master/node 模式，K8S 集群至少需要一个主节点 (Master) 和多个工作节点 (Worker)

  • Master 节点是集群的控制节点，负责整个集群的管理和控制，主要用于暴露 API、调度部署和对节点进行管理；
  • Worker 节点主要用于运行容器；

单 Master 节点架构图示

k8s多master集群架构图 k8s集群最少几个节点_云原生

 多 Master 节点架构图示

k8s多master集群架构图 k8s集群最少几个节点_Server_02

在多 Master 节点的架构中，使用 keeplive 与 nginx 对多个 master 节点进行负载均衡管理，以实现多个 Master 节点的高可用；

【2】Kubernetes (K8S) 组件

Master 节点

  • kubectl，管理 K8S 的命令行工具，可以操作 K8S 中的资源对象
  • etcd，高可用的键值数据库，存储 K8S 的资源状态信息和网络信息，etcd 中的数据变更通过 api server 进行
  • apiserver，提供 K8S api，整个系统的对外接口，提供资源操作的唯一入口，供客户端和其它组件调用，提供了 K8S 各类资源对象 (pod, deployment, Service 等) 的增删改查等功能，是整个系统的数据总线和数据中心，并提供认证、授权、访问控制、API 注册和发现等机制，并将操作对象持久化到 etcd 中
  • scheduler，负责 K8S 集群中 pod 的调度，scheduler 通过与 apiserver 交互监听到创建 Pod 副本的信息后，会检索所有符合该 Pod 要求的工作节点列表，开始执行 Pod 调度逻辑，调度成功后将 Pod 绑定到目标节点上，相当于 “调度室”
  • Controller-Manager，作为集群内部的管理控制中心，负责集群内的 Node、Pod 副本、服务端点 (Endpoint)、命名空间 (Namespace)、服务账号 (ServiceAccount)、资源定额 (ResourceQuota) 的管理，当某个 Node 意外宕机时，Controller Manager 会及时发现并执行自动化修复流程，确保集群始终处于预期的工作状态

Worker 节点

  • kubelet，每个 Node 节点上的 kubelet 会定期调用 API Server 的 REST 接口报告自身状态，API Server 接收这些信息后，将节点状态信息更新到 etcd 中；kubelet 通过 API Server 监听 Pod 信息，从而对 Node 机器上的 Pod 进行管理，如创建、删除、更新 Pod 等操作
  • kube-proxy，提供网络代理和负载均衡，是实现 service 的通信与负载均衡机制的重要组件，kube-proxy 负责为 Pod 创建代理服务，从 apiserver 获取所有 service 信息，并根据 service 信息创建代理服务，实现 service 到 Pod 的请求路由和转发，从而实现 K8S 层级的虚拟转发网络，将到 service 的请求转发到后端的 pod 上
  • Coredns，是一个 DNS 服务，可以为集群提供服务发现的功能
  • Calico，一套开源的网络和网络安全方案，用于容器、虚拟机、宿主机之前的网络连接
  • Docker，容器应用引擎，负责启动容器，在 k8s1.20 版本之后建议废弃 docker，使用 container 作为容器应用引擎

【3】K8S 核心资源简介

【3.1】K8S 核心资源简介 -- Pod

参见博客，【云原生】K8S 相关知识点整理 -- Pod

【3.2】K8S 核心资源简介 -- 控制器

参见博客，【云原生】K8S 相关知识点整理 -- 控制器

【3.3】K8S 核心资源简介 -- 服务 (Service)

参见博客，【云原生】K8S 相关知识点整理 -- Service

【3.4】K8S 核心资源简介 -- 持久化存储

参见博客，【云原生】K8S 相关知识点整理 -- 持久化存储

【3.5】K8S 核心资源简介 -- 配置管理中心

参见博客，【云原生】K8S 相关知识点整理 -- 配置管理中心

参考与致谢
本博客为博主学习笔记，同时参考了网上众博主的博文以及相关专业书籍，在此表示感谢，本文若存在不足之处，请批评指正。