k8s学习笔记（2）--- kubernetes架构

一、kubernetes系统架构

         K8s 集群属于主从分布式架构，主要由分布式存储（etcd）、服务节点（Worker Node）和控制节点（Master Node）构成的，以及包括以下主要核心组件：

• 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：

• kube-dns：负责为整个集群提供DNS服务；
• Ingress Controller：为服务提供外网入口；
• Heapster：提供资源监控；
• 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；

注释：
Master Node：作为控制节点，对集群进行调度管理；Master Node由API Server、Scheduler、Cluster State Store和Controller-Manger Server所组成；
Worker Node：作为真正的工作节点，运行业务应用的容器；Worker Node包含kubelet、kube proxy和Container Runtime等；

二、kubernetes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，如下图：

• 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；

三、Kubernetes及容器生态系统