k8s的集群由master和node组成，节点上运行着若干k8s服务。
master节点之上运行着的后台服务有kube-apiserver 、kube-scheduler、kube-controller-manager、etcd和pod网络。如下图所示
1. API Server(kube-apiserver)
API Server是k8s的前端接口，各种客户端工具以及k8s其他组件可以通过它管理集群的各种资源。
2.Scheduler(kube-scheduler)
scheduer负责决定将pod放在哪个node上运行。另外scheduler在调度时会充分考虑集群的架构，当前各个节点的负载，以及应用对高可用、性能、数据亲和性的需求。
3.Controller Manager(kube-controller-manager)
负责管理集群的各种资源，保证资源处于预期的状态。
Controller Manager 由多种 controller 组成，包括 replication controller、endpoints controller、namespace controller、serviceaccounts controller 等。
不同的 controller 管理不同的资源。例如 replication controller 管理 Deployment、StatefulSet、DaemonSet 的生命周期，namespace controller 管理 Namespace 资源。
4.etcd
负责保存k8s集群的配置信息和各种资源的状态信息，当数据发生变化时，etcd会快速的通知k8s相关组件。
5.pod网络
pod要能够相互通信，k8s集群必须掌握pod网络，fannel是其中一个可选的方案。
node节点
node是pod运行的地方。node上运行的k8s组件有kublet、kube-proxy和pod网络（例如flannel）,如下图所示：
1.kubelet
是node的agent，当scheduler去确定在某个node上运行pod后，会将pod的具体配置信息发送给该节点的kubelet，kubelet会根据遮羞信息创建和运行容器，并向master报告运行状态。
2.kube-proxy
service 在逻辑上代表了后端的多个 Pod，外界通过 service 访问 Pod。service 接收到的请求是如何转发到 Pod 的呢？这就是 kube-proxy 要完成的工作。
每个 Node 都会运行 kube-proxy 服务，它负责将访问 service 的 TCP/UPD 数据流转发到后端的容器。如果有多个副本，kube-proxy 会实现负载均衡。
3.pod网络
pod能能够互相通信，k8s集群必须部署pod网络，flannel是其中一个可以选择的方案
完整的架构图
为什么 k8s-master 上也有 kubelet 和 kube-proxy 呢？
这是因为 Master 上也可以运行应用，即 Master 同时也是一个 Node。
几乎所有的 Kubernetes 组件本身也运行在 Pod 里，执行如下命令：
[root@ken ~]# kubectl get pod --all-namespaces -o wide NAMESPACE NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES kube-system coredns-78d4cf999f-dbxpc 1/1 Running 0 4h40m 10.244.0.2 ken <none> <none> kube-system coredns-78d4cf999f-q9vq2 1/1 Running 0 4h40m 10.244.0.3 ken <none> <none> kube-system etcd-ken 1/1 Running 0 4h39m 172.20.10.2 ken <none> <none> kube-system kube-apiserver-ken 1/1 Running 0 4h39m 172.20.10.2 ken <none> <none> kube-system kube-controller-manager-ken 0/1 CrashLoopBackOff 23 4h39m 172.20.10.2 ken <none> <none> kube-system kube-flannel-ds-amd64-bq6jx 1/1 Running 0 4h4m 172.20.10.9 host2 <none> <none> kube-system kube-flannel-ds-amd64-fd8mv 1/1 Running 0 4h24m 172.20.10.2 ken <none> <none> kube-system kube-flannel-ds-amd64-ssqcl 1/1 Running 0 4h5m 172.20.10.7 host1 <none> <none> kube-system kube-proxy-7cnsr 1/1 Running 0 4h5m 172.20.10.7 host1 <none> <none> kube-system kube-proxy-gwmr2 1/1 Running 0 4h40m 172.20.10.2 ken <none> <none> kube-system kube-proxy-n6zxl 1/1 Running 0 4h4m 172.20.10.9 host2 <none> <none> kube-system kube-scheduler-ken 0/1 CrashLoopBackOff 21 4h39m 172.20.10.2 ken <none> <none>
Kubernetes 的系统组件都被放到kube-system namespace 中。这里有一个kube-dns 组件，它为 Cluster 提供 DNS 服务，我们后面会讨论。kube-dns是在执行kubeadm init 时作为附加组件安装的。
kubelet 是唯一没有以容器形式运行的 Kubernetes 组件，它在系统中通过 Systemd 运行。
[root@ken ~]# systemctl status kubelet
● kubelet.service - kubelet: The Kubernetes Node Agent
Loaded: loaded (/etc/systemd/system/kubelet.service; enabled; vendor preset: disabled)
Drop-In: /etc/systemd/system/kubelet.service.d
└─10-kubeadm.conf
Active: active (running) since Tue 2019-01-29 10:39:16 CST; 4h 44min ago
Docs: https://kubernetes.io/docs/
Main PID: 6350 (kubelet)
Tasks: 35
Memory: 87.7M
CGroup: /system.slice/kubelet.service
└─6350 /usr/bin/kubelet --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kub...
...
k8s集群架构工作演示
部署httpd应用
[root@ken ~]# kubectl run httpd-ken --generator=run-pod/v1 --image=httpd --replicas=2 pod/httpd-ken1 created
等待一段时间，应用部署完成。
[root@ken ~]# kubectl get deployment NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE httpd-ken 2/2 2 2 20m
k8s 部署了k8s httpd-ken，有两个副本 Pod，分别运行在k8s-node1和k8s-node2。
[root@ken ~]# kubectl get pod -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES httpd-ken-5c949b96f-9cd52 1/1 Running 0 3m50s 10.244.1.3 host1 <none> <none> httpd-ken-5c949b96f-twdsd 1/1 Running 0 3m50s 10.244.2.3 host2 <none> <none>
整个部署过程：
① kubectl 发送部署请求到 API Server。
② API Server 通知 Controller Manager 创建一个 deployment 资源。
③ Scheduler 执行调度任务，将两个副本 Pod 分发到 k8s-node1 和 k8s-node2。
④ k8s-node1 和 k8s-node2 上的 kubelet 在各自的节点上创建并运行 Pod。
补充两点：
- 应用的配置和当前状态信息保存在 etcd 中，执行kubectl get pod 时 API Server 会从 etcd 中读取这些数据。
- flannel 会为每个 Pod 都分配 IP。因为没有创建 service，目前 kube-proxy 还没参与进来。
pod生命周期阶段
原创文章，作者：ItWorker，如若转载，请注明出处：https://blog.ytso.com/tech/aiops/53511.html