二 核心组件/附件

2.1 Controller

这些控制器分别用于确保不同类型的 POD 资源运行于符合用户所期望的状态。

• RelicationController

控制同一类 POD 对象的副本数量，实现程序的滚动更新，或者回滚的操作。

在滚动更新时候，允许临时超出规定的副本数量，

• RelicaSet

副本集控制器，它不直接使用，它有一个声明式中心控制器 Deployment

• Deployment

它只能管理无状态的应用，这个控制器，支持二级控制器，例如：HPA（Horizontal Pod Autoscaler，水平 POD 自动伸缩控制器），当负载高的时候，自动启动更多的 POD。

• StatefulSet

管理有状态的应用

• DaemonSet

如果需要在每一个 node 上运行一个副本，而不是随意运行

• Job

运行一次性作业，时间不固定的操作，例如：备份、清理，临时启动一个 POD 来进行备份的任务，运行完成就结束了。

如果运行时候 JOB 挂了，那么需要重新启动起来，如果运行完成了则不需要再启动了。

• Cronjob

运行周期性作业

2.2 Service

为客户端提供一个稳定的访问入口，Service 靠标签选择器来关联 POD 的，只要 POD 上有相关的标签，那么就会被 Service 选中，作为 Service 的后端，Service 关联 POD 后会动态探测这个 POD 的 IP 地址和端口，并作为自己调度的后端。

总的来说客户端请求 Service 由 Service 代理至后端的 POD，所以客户端看到的始终是 Service 的地址。

K8S 上的 Service 不是一个应用程序，也不是一个组件，它是一个 iptables dnat 规则，或者 ipvs 规则，Service 只是规则，所以是 ping 不通的，由于是dnat规则或是ipvs规则，可以使用利用端口进行测试

Service 作为 k8s 的对象来说，是有名称的，可以通过 Service 的名称解析为 Service 的 IP 地址

一般格式: svcname.namespace.svc.cluster.local, 如果在同一个 namespace 中可以直接使用 svcname , 如果不在同一个 namespace 中, 需要写完整的FQDN域名。

• AddOns

解析域名是由 DNS 来解析的，为 k8s 中提供域名解析这种基础服务，称之为基础架构 POD 也称为 k8s 附件，所以域名解析的 POD 就是 k8s 中的一种 AddOns。

而 k8s 中的 dns 附件，是动态的，例如：service 名称发生更改，就会自动触发 dns 中的解析记录的改变，如果手动修改 service 的地址，也会自动触发 DNS 解析记录的改变，所以客户端访问服务时，可以直接访问服务的名称。

2.3 网络模型

k8s 有三种网络：POD网络、集群网络、节点网络

POD网络：所有 POD 处于同一个网络中，叠加网络
集群网络：Service 是一个另外一个网络
节点网络：node 节点也是另外一个网络，宿主机的内网网络

所以，接入外部访问时候，请求首先到达 node 网络，然后 node 网络代理至 service 网络，service 根据 iptables/ipvs 规则来转发到 pod 网络中的 pod 上。

NODE 网络 -> SVC 网络 -> POD 网络

k8s 有三种通信：

• 同一个 POD 内的多个容器间的通信，可以通过 lo 通信直接通讯。

• POD 与 POD 通信，如果使用 flannel 所有 POD 都处于一个网络，可以跨 node 与另外的 POD 直接通信，因为使用了叠加网络。

• POD 与 Service 通信。

2.4 kube-proxy

在 node 节点上运行的一个守护进程，它负责随时与 apiserver 进行通信，因为每个 pod 发生变化后需要保存在 apiserver 中，而 apiserver 发生改变后会生成一个通知事件，这个事件可以被任何关联的组件接收到，例如被 kube-proxy 一旦发现某个 service 后端的 pod 地址发生改变，那么就由 kube-proxy 负责在本地将地址写入 iptables 或者 ipvs 规则中。

所以 service 的管理是靠 kube-proxy 来实现的，当你创建一个 service ，那么就靠 kube-proxy 在每个节点上创建为 iptables 或者 ipvs 规则，每个 service 的变动也需要 kube-proxy 反应到规则上。

apiserver 需要保存各个 node 信息，它需要保存在 etcd 中。

2.5 etcd

是一个键值存储的系统，与 redis 很像，但是 etcd 还有一些协调功能是 redis 所不具备的，它还有节点选举等功能，从这个角度来讲 etcd 更像 zookeeper。

由于整个集群的所有信息都保存在 etcd，所以 etcd 如果宕机，那么整个集群就挂了，因而 etcd 需要做高可用。

2.6 flanel

托管为 k8s 的附件运行, 在 k8s 中有很多其他的开源网络插件，例如高性能的 calico 三层网络插件,性能很好，支持访问控制

node 网络：物理各节点之间进行通信

POD 网络：所有 node上的 POD 彼此之间通过叠加，或者直接路由方式通信

service 网络：由 kube-proxy 负责管控和生成

知识小结

• Master

kube-scheduler             # 调度 pod
kuber-controller-manager   # 管理 pod
kube-apiserver             # 接收请求
etcd                       # 集群状态存储，集群所有的组件的状态都保存在这里

• node

kubelet                    # 节点/pod管理
kube-proxy                 # watch apiserver管理service
docker                     # 容器运行时