Kubernetes系统架构和原理

架构

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    |   kube-apiserver  |
    +-------------------+
    |           |      |
scheduler  controller  etcd
    |
+-----------+
|   Node    |
+-----------+
| kubelet   |
| kubeproxy |
| container |

master 节点实现对集群管理，有 4 个组件：

• api-server：提供restful接口，实现整个k8s集群通信
• scheduler：过滤节点和对节点打分，为pod选择最优的节点
• controller：集群的管理控制中心，对集群的资源进行管理
• etcd：非关系型数据库，集群内资源的存储

node 节点实现对pod的管理，有 3 个组件：

• kubelet：节点的管理组件，通过 CRI 与 container runtime通讯，监控节点状态和容器状态。

  CRI(Container Runtime Interface): Kubelet 与 container runtime 通讯接口规范。

  kubelet /kyoo-blet/ 与 kubectl /kube-control/

  kubelet是节点管理组件，kubectl是用户命令行工具。

• kube-proxy：节点的网络代理组件，通过 iptables 或 IPVS 维护网络规则，将请求转发到 pod 。
• container runtime：是负责实际运行容器的软件组件，Kubelet 通过 CRI 调用 Runtime 完成镜像拉取、容器创建、启动和生命周期管理。

创建一个pod的流程

• 

• api-server处理用户请求，将pod信息存储到etcd中
• kube-scheduler预选和优选为pod选择最优的节点
• 节点的kubelet从节点点中获取pod清单，下载镜像启动容器

Q & A

k8s为什么不用redis，而用etcd？

特性	etcd	Redis
设计目标	分布式一致性存储	高性能缓存
一致性	强一致	最终一致
共识算法	Raft	无
Watch	原生支持	不支持
版本控制	revision	无
事务	分布式事务	简单事务
持久化	强持久化	内存为主

k8s网络不通排查

• 先确认 物理/节点网络可达
• 再确认 Pod 网络是否创建成功
• 再确认 Service 虚拟 IP 是否可达
• 最后检查 策略、DNS、kube-proxy 规则

参考

• 从零开始入门 K8s：详解 K8s 核心概念：https://www.infoq.cn/article/knmavdo3jxs3qpkqtzbw
• 官方文档：https://kubernetes.io/zh/docs/home/
• https://www.jianshu.com/p/2de643caefc1
• 学习路线：https://www.infoq.cn/article/9dtx*1i1z8hsxkdrpmhk
• minikube：https://github.com/kubernetes/minikube
• minikube docs：https://minikube.sigs.k8s.io/docs/start/
• kubectl安装：https://github.com/caicloud/kube-ladder/blob/master/tutorials/lab1-installation.md