kubernetes组件

一个kubernetes集群主要是由**控制节点(master)、工作节点(node)**构成，每个节点上都会安装不同的组件。

master：集群的控制平面，负责集群的决策 ( 管理 )

ApiServer : 资源操作的唯一入口，接收用户输入的命令，提供认证、授权、API注册和发现等机制; 客户端与k8s群集及K8s内部组件的通信，都要通过Api Server这个组件；
Scheduler : 负责集群资源调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的node节点上。（算哪个节点）
ControllerManager : 负责维护集群的状态，比如程序部署安排、故障检测、自动扩展、滚动更新等（部署和维护的）
Etcd/节点信息存储 ：负责存储集群中各种资源对象的信息

**node：集群的数据平面，负责为容器提供运行环境 ( 干活 ) **

Kubelet : 负责维护容器的生命周期，即通过控制docker/containerd，来创建、更新、销毁容器
KubeProxy : 负责提供集群内部的服务发现和负载均衡

部署流程

下面，以部署一个nginx服务来说明kubernetes系统各个组件调用关系：

  • 首先要明确，一旦kubernetes环境启动之后，master和node都会将自身的信息存储到etcd/(其他存储)数据库中

  • 一个nginx服务的安装请求会首先被发送到master节点的apiServer组件

  • apiServer组件会调用scheduler组件来决定到底应该把这个服务安装到哪个node节点上, 在此时，它会从etcd中读取各个node节点的信息，然后按照一定的算法进行选择，并将结果告知apiServer

  • apiServer调用controller-manager去调度Node节点安装nginx服务

  • kubelet接收到指令后，会通知docker，然后由docker来启动一个nginx的pod, pod是kubernetes的最小操作单元，容器必须跑在pod中

  • 至此，一个nginx服务就运行了，如果需要访问nginx，就需要通过kube-proxy来对pod产生访问的代理

访问流程

NodePort的工作原理与ClusterIP大致相同，发送到某个NodeIP:NodePort的请求，通过iptables重定向到kube-proxy对应的端口(Node上的随机端口)上，然后由kube-proxy再将请求发送到其中的一个Pod:TargetPort。

这里，假如Node的ip为10.0.0.5，则对应的iptables如下：

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$ sudo iptables -S -t nat
...
-A KUBE-NODEPORT-CONTAINER -p tcp -m comment --comment "default/ssh-service1:" -m tcp --dport 30239 -j REDIRECT --to-ports 36463
-A KUBE-NODEPORT-HOST -p tcp -m comment --comment "default/ssh-service1:" -m tcp --dport 30239 -j DNAT --to-destination 10.0.0.5:36463
-A KUBE-PORTALS-CONTAINER -d 10.254.132.107/32 -p tcp -m comment --comment "default/ssh-service1:" -m tcp --dport 2222 -j REDIRECT --to-ports 36463
-A KUBE-PORTALS-HOST -d 10.254.132.107/32 -p tcp -m comment --comment "default/ssh-service1:" -m tcp --dport 2222 -j DNAT --to-destination 10.0.0.5:36463

可见：访问10.0.0.5:30239端口会被转发到node上的36463端口（随机监听端口）。而且在访问clusterIP 10.254.132.107的2222端口时，也会把请求转发到本地的36463端口。 36463端口实际被kube-proxy所监听，将流量进行导向到后端的pod上。

kubernetes概念

Master：集群控制节点，每个集群需要至少一个master节点负责集群的管控

Node：工作负载节点，由master分配容器到这些node工作节点上，然后node节点上的docker负责容器的运行

Pod：kubernetes的最小控制单元，容器都是运行在pod中的，一个pod中可以有1个或者多个容器

Controller：控制器，通过它来实现对pod的管理，比如启动pod、停止pod、伸缩pod的数量等等（控制器在k8s中是一类概念，有很多控制器）

Service：pod对外服务的统一入口，下面可以维护者同一类的多个pod。如通过service访问多个tomcat

Label：标签，用于对pod进行分类，同一类pod会拥有相同的标签（service怎么判断应该给哪个pod，如下面3个都是tomcat，只有一个tom，所以没选它）

NameSpace：命名空间，用来隔离pod的运行环境（同个命名空间里的pod可以相互访问）