Kubernetes入门（六）

今天我们来聊一聊k8s的架构

01.Master

Master节点主要由四个模块组成，APIServer,Schedule, Controller Manager, etcd。

APIServer

负责对外提供RESTful的KubernetesAPI服务，它是系统管理指令的统一入口，任何对资源进行增删改查的操作都要交给APIServer处理后再提交给etcd。Kubectl（Kubernetes提供的客户端工具，该工具内部就是对Kubernetes API的调用）是直接和APIServer交互的。

Schedule

Schedule的职责很明确，就是负责调度Pod到Node上。如果把schedule看成一个黑匣子，那么它的输入是Pod和由多个Node组成的列表，输出是Pod和一个Node的绑定，即将这个Pod部署到这个Node上。Kubernetes目前提供了调度算法，同样也保留了接口，我们可以根据自己的需求定义自己的调度算法。

ControllerManager

如果说APIServer做的是“前台“的工作的话，那Controller Manager就是负责”后台“的。每一个资源一般都对应一个控制器，而Controller Manager就是负责管理这些控制器的。比如我们通过APIServer创建一个Pod，当这个Pod创建成功后，APIServer的任务就算完成了，而后面保证Pod的状态始终和我们预期的一样的重任就由Controller Manager去保证。

Etcd

Etcd是一个高可用的键值存储系统，Kubernetes使用它来存储各个资源状态，从而实现RESTful的API。

02.Node

每一个Node节点主要由三个模块组成，kubelet,kube-proxy, runtime。

Runtime

Runtime指的是容器运行环境，目前Kubernetes支持Docker和RKT两种容器。

Kube-proxy

该模块实现了Kubernetes中的服务发现和反向代理功能。反向代理方面：kube-proxy支持TCP和UDP连接转发，默认基于Round Robin算法将客户端流量转发到与service对应的一组后端Pod。服务发现方面：kube-proxy使用etcd的watch机制，监控集群中service和endpoint对象数据的动态变化，并且维护一个service到endpoint的映射关系，从而保证了后端Pod的IP变化不会对访问者造成影响。另外kube-proxy还支持session affinity。

Kubelet

Kubelet是Master在每个Node节点上面的agent，是Node节点上最重要的模块。它负责维护和管理该Node上面的所以容器，但是如果容器不是通过Kubernetes创建的，它并不会管理。本质上，它负责Pod的运行状态与期望的状态一致。

03.Pod

Pod是Kubernetes的基本操作单元，也是运行应用的载体。整个Kubernetes系统都是围绕着Pod展开的，比如如何部署运行Pod，如何保证Pod的数量，如何访问Pod等。另外，Pod是一个或多个相关容器的集合，提供了一种容器的组合模型。

Pod与容器

在Docker中，容器是最小的处理单元，增删改查的对象是容器，容器之间是相互隔离的。而在Kubernetes中，Pod包含一个或多个相关的容器，Pod可以认为是容器的一种延伸扩展，一个Pod也是一个隔离体，而Pod内部包含的一组容器又是共享的（包括PID，Network，IPC，UTS）。除此之外，Pod中的容器可以访问共同的数据卷来实现文件系统的共享。

Pod生命周期

Pod被分配到一个Node上之后，就不会离开这个Node，直到被删除。当某个Pod失败，首先会被Kubernetes清理掉，之后Replication Controller将会在其他机器上（或者本机）重建Pod，重建之后的Pod的ID发生了变化，会是一个新的Pod。