k8s手撕架构图+详解

 

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1.架构图

这个架构图展示了一个典型的Kubernetes集群的结构和各个组件的作用。以下是详细解释

2.架构图整体介绍 

1. Controller Plane（控制平面）
   • 负责管理和控制整个Kubernetes集群。
   • 包含以下组件：
     • etcd: 一个分布式键值存储，存储集群的所有数据。
     • Scheduler（调度器）: 负责将Pod分配到合适的工作节点（Worker Node）。
     • Controller Manager（控制器管理器）: 运行各种控制器，负责管理不同类型的控制循环，例如节点控制器、复制控制器等。
     • API Server（API服务器）: 控制平面的入口，处理集群的所有REST请求，协调各组件的操作。
2. Worker Nodes（工作节点）
   • 承载应用容器，运行实际的应用工作负载。
   • 每个工作节点包含以下组件：
     • kubelet: 管理节点上Pod的生命周期，确保容器按预期运行。
     • kube-proxy: 负责Pod的网络路由，为服务提供负载均衡。

     • CNI（Container Network Interface）: 提供容器网络接口，管理Pod之间的网络连接。

3.流程与作用 

1. 用户（橙色图标）: 通过API Server与Kubernetes集群交互，例如提交部署请求。
2. API Server: 接受用户请求，进行验证和处理，将请求写入etcd存储。
3. etcd: 保存集群的所有状态和配置数据，例如节点信息、Pod定义等。
4. Scheduler: 从etcd获取调度任务，将Pod分配到合适的工作节点。
5. Controller Manager: 监控集群状态，确保系统达到所需的状态，例如确保正确数量的副本运行。
6. Worker Nodes: 运行实际的应用工作负载。每个工作节点通过kubelet管理Pod，通过kube-proxy处理网络流量。
   • Pod: 最小的部署单元，一个或多个容器的集合，容器（c1, c2）运行在Pod中。
   • kubelet: 监听API Server的指令，启动和停止Pod中的容器。
   • kube-proxy: 维护网络规则，确保服务间的网络通信。
7. Load Balancer（LB）和VIP: 提供外部流量入口，通过负载均衡器将流量分配到后端的服务。

4.网络流量 

• 外部用户（蓝色图标）通过VIP访问集群，VIP将流量分配给负载均衡器（LB）。
• 负载均衡器将流量路由到具体的工作节点上运行的Pod。

这张架构图展示了Kubernetes集群的核心组件及其工作流程，体现了如何管理和运行分布式应用。