Pod
- 所有容器都运行Pod中运行
- 一个Pod可以承载一个或者多个相关容器
Pod的设计理念是支持多个容器在一个Pod中共享网络地址和文件系统,可以通过进程间通信和文件共享这种简单高效的方式组合完成服务。Pod是K8s集群中所有业务类型的基础,可以看作运行在K8s集群中的小机器人,不同类型的业务就需要不同类型的小机器人去执行。
Kubernetes 设计架构
Kubernetes集群包含有节点代理kubelet和Master组件(APIs,scheduler,etc),一切都基于分布式的存储系统.
Kubernetes节点
Kubernetes节点有运行应用容器必备的服务,而这些都是受Master的控制。
每次个节点上当然都要运行Docker。Docker来负责所有具体的映像下载和容器运行。
Kubernetes主要由以下几个核心组件组成:
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etcd保存了整个集群的状态;
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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;
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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;
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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;
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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;
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Container runtime负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行(CRI);
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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:
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kube-dns负责为整个集群提供DNS服务
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Ingress Controller为服务提供外网入口
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Heapster提供资源监控
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Dashboard提供GUI
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Federation提供跨可用区的集群
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Fluentd-elasticsearch提供集群日志采集、存储与查询
分层架构
Kubernetes设计理念和功能其实就是一个类似Linux的分层架构
- 核心层:Kubernetes最核心的功能,对外提供API构建高层的应用,对内提供插件式应用执行环境
- 应用层:部署(无状态应用、有状态应用、批处理任务、集群应用等)和路由(服务发现、DNS解析等)
- 管理层:系统度量(如基础设施、容器和网络的度量),自动化(如自动扩展、动态Provision等)以及策略管理(RBAC、Quota、PSP、NetworkPolicy等)
- 接口层:kubectl命令行工具、客户端SDK以及集群联邦
- 生态系统:在接口层之上的庞大容器集群管理调度的生态系统,可以划分为两个范畴
- Kubernetes外部:日志、监控、配置管理、CI、CD、Workflow、FaaS、OTS应用、ChatOps等
- Kubernetes内部:CRI、CNI、CVI、镜像仓库、Cloud Provider、集群自身的配置和管理等
kubelet
负责管理pods和他们上面的容器,images镜像,volumes,etc;
kube-proxy
每个节点也运行一个简单的网络代理和负载均衡; 服务端点目前是通过dns或者环境变量(Docker-links-compatible 和 Kubernetes{FOO}_SERVICE_HOST 及 {FOO}_SERVICE_PORT 变量都支持);这些变量由服务代理所管理的端口来解析.
Kubernetes控制面板
提供统一的集群视图
etcd
所有master的持续状态都存在etcd的一个实例中,可以很好的存储配置数据,因为由watch支持,各部件协调中的改变可以很快被察觉.
kubernetes API Server
主要处理REST操作,在etcd中验证更新这些对象(并最终存储)
Scheduler
调度器把未调度的pod通过binding api绑定到节点上,支持热插播
kubernetes 控制管理服务器
所有其它的集群级别的功能目前都是由控制管理器所负责