k8s–基础–02–组件

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1、介绍

一个Kubernetes集群是由一组工作机器组成，这些机器称为节点,节点上运行容器。

每个k8s集群至少有一个工作节点。工作节点主要用来运行部署应用程序的pod。

control plane(控制平面/master节点)用来管理工作节点和整个kubernetes集群的pod。

在生产环境中，master节点通常跨越多台计算机。

2、控制平面组件(master节点组件)

我们习惯上把部署控制平面组件的机器称为master节点。
master节点的组件能够对k8s的集群做出全局决策(例如，调度)，以及检测和响应集群事件(例如，当部署的副本字段不满足时启动一个新的POD)。
Master节点组件可以在k8s集群中的任何机器上运行。 然而，为了简单起见，通常会在同一台机器上启动所有控制平面组件，这台机器上最好不运行其他的容器化程序，所以我们就把专门部署控制平面组件的机器称为master节点。

2.1、kube-apiserver

1. 它公开了Kubernetes API,API服务是Kubernetes master节点的前端。
2. Kubernetes API服务是通过kube-apiserver组件实现的，kube-apiserver被设计成可以进行自动扩缩容，你可以运行多个kube-apiserver组件，通过keepalive+lvs或者其他负载均衡策略在这些组件之间平衡流量。
3. kube-apiserver提供了资源操作的唯一入口，并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制，负责接收、解析、处理请求。

2.2、kube-scheduler

1. 用来监视已经被创建但是没有调度到node节点的pod，然后选择一个node节点用来运行它。
2. 主要是负责pod的调度，按照预定的调度策略(如亲和性，反亲和性等)将Pod调度到相应的机器上。

2.3、kube-controller-manager

1. 控制器管理器，用来检测控制器健康状态
2. 控制器是负责维护集群的状态，检查pod的健康状态，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等一些操作。

2.4、etcd

1. 是一个key/value形式的键值存储，保存了整个kubernetes集群的状态，在kubernetes中使用etcd时，需要对etcd做备份，保证高可用。
2. 整个kubernetes系统中一共有两个服务需要用到etcd，用etcd来协同和存储配置，分别是：
   1. 网络插件calico、对于其它网络插件也需要用到etcd存储网络的配置信息
   2. kubernetes本身，包括各种对象的状态和元信息配置
   3. 注意： 网络插件操作etcd使用的是v2的API，而kubernetes操作etcd使用的v3的API，所以在下面我们执行etcdctl的时候需要设置ETCDCTL_API环境变量，该变量默认值为2，表示使用v2版本的etcd api，v3表示使用v3版本的etcd api.

2.5、docker

一个容器引擎，用于运行容器

2.6、kube-proxy

1. k8s代理，是在集群中的每个节点上运行的网络代理
2. 负责请求转发，一旦发现了某一个Service关联的Pod信息发生了改变(如IP、Port等)，由Kube-Proxy就会把变化后的service转换成IPVS或IPtables规则中，完成对后端pod的负载均衡

2.7、calico

1. Calico是一个纯三层的网络插件
2. calico的bgp模式类似于flannel的host-gw
3. calico在kubernetes中可提供网络功能和网络策略

2.8、cordns

是一个DNS服务器，能够为Kubernetes services提供DNS记录

2.9、kubelet

负责与master节点的apiserver进行通信的，接收到客户的请求，进行创建Pod，管理Pod，启动pod等相关操作

3、工作节点组件(node节点组件)

节点组件在k8s集群的每一个节点上都需要运行，工作节点用来运行业务pod，

3.1、kubelet

1. kubelet在k8s集群的每一个节点上都需要运行，属于节点组件
2. 负责与master节点的apiserver进行通信的，接收到客户的请求，进行创建Pod，管理Pod，启动pod等相关操作

3.2、kube-proxy

1. k8s代理，是在集群中的每个节点上运行的网络代理
2. 负责请求转发，一旦发现了某一个Service关联的Pod信息发生了改变(如IP、Port等)，由Kube-Proxy就会把变化后的service转换成IPVS或IPtables规则中，完成对后端pod的负载均衡

3.3、docker

一个容器引擎，用于运行容器

3.4、calico

1. Calico是一个纯三层的网络插件
2. calico的bgp模式类似于flannel的host-gw
3. calico在kubernetes中可提供网络功能和网络策略

4、附加组件

附件组件使用kubernetes的资源(如daemonset，deployment，statefulset等)实现集群功能，因为它们提供的是集群级别的属性，所以这些附件组件都需要部署到kube-system这个名称空间下。

4.1、coredns

是一个DNS服务器，能够为Kubernetes services提供DNS记录

4.2、Web UI(Dashboard)

Dashboard是k8s集群的一个web ui界面，通过这个界面可以对k8s资源进行操作，如创建pod，创建存储，创建网络等，也可以监控pod和节点资源使用情况。

4.3、Ingress Controller

1. 七层负载均衡控制器
2. 可以通过创建nginx或者traefik这种七层负载组件，实现域名和https访问。

4.4、prometheus+alertmanager+Grafana

1. 监控系统
2. 可对kubernetes集群本身的组件做监控，
3. 可对物理节点，容器做监控
4. 对监控到的超过报警阀值的数据进行报警，这个报警会发送到指定的目标，如钉钉，微信，qq，slack等。

4.5、efk(elasticsearch、fluentd、kibana)

1. 日志管理系统
2. 可以对物理节点和容器的日志进行统一收集，把收集到的数据在kibana界面展示，kibana提供按指定条件搜索和过滤日志。

4.6、metrics

1. 用于收集资源指标
2. hpa需要基于metrics实现自动扩缩容