Kubernetes 核心组件

Kubernetes 主要由以下几个核心组件组成：

  • etcd 保存了整个集群的状态；
  • 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；
  • controller manager 负责维护集群的状态，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等；
  • scheduler 负责资源的调度，按照预定的调度策略将 Pod 调度到相应的机器上；
  • kubelet 负责维护容器的生命周期，同时也负责 Volume（CVI）和网络（CNI）的管理；
  • Container runtime 负责镜像管理以及 Pod 和容器的真正运行（CRI）；
  • kube-proxy 负责为 Service 提供 cluster 内部的服务发现和负载均衡

除了核心组件，还有一些推荐的 Add-ons：

  • CoreDNS 负责为整个集群提供DNS服务（也可以使用 kube-dns，更推荐使用 CoreDNS）
  • Ingress Controller 为服务提供外网入口
  • Prometheus 提供资源监控 （Heapster 不建议使用，将被弃用）
  • Dashboard 提供 GUI
  • Federation 提供跨可用区的集群
  • Fluentd-elasticsearch 提供集群日志采集、存储与查询

组件通信

多组件之间的通信原理为：

  • apiserver 负责操作 etcd，且只有 apiserver 才直接操作 etcd 集群
  • apiserver 对内（集群中的其他组件）和对外（用户）提供统一的 REST API，其他组件均通过 apiserver 进行通信
    • controller manager、scheduler、kube-proxy 和 kubelet 等均通过 apiserver watch API 监测资源变化情况，并对资源作相应的操作
    • 所有需要更新资源状态的操作均通过 apiserver 的 REST API 进行
  • apiserver 也会直接调用 kubelet API（如 logs, exec, attach 等），默认不校验 kubelet 证书，但可以通过 --kubelet-certificate-authority
    开启（而 GKE 通过 SSH 隧道保护它们之间的通信）

典型的创建 Pod 的流程为：

create-pod-workflow

端口号

components-ports