Kubernetes控制流分析

最新推荐文章于 2025-09-19 09:34:44 发布

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本文深入剖析Kubernetes架构，详细解读APIServer、kubelet、Scheduler等关键组件的工作原理及交互机制，阐述如何通过etcd存储和管理集群状态。

例如执行以下命令：

kubectl run httpd-app --image=httpd --replicas=2

整个部署过程分析：

补充两点：

Kubernetes API Server

核心功能是提供了K8s各类资源对象（如Pod，RC,Service）的REST接口的增删改查

集群功能模块之间的通信

集群内的各个功能模块通过API Server将信息存入etcd，当需要获取和操作这些数据时，则通过API Server提供的REST接口（用GET， LIST或WATCH方法）来实现，从而实现各个模块之间的交互。

kubelet与API Server交互。每个Node节点上的kubelet每隔一个时间周期会调用API Server的REST接口报告自身状态，API Server收到这些信息后，将节点信息更新到etcd中。 kubelet也通过API Server的Watch接口监听Pod信息（例如是否需要创建，删除）
Controller-Manager与Api Server的交互。 API Server提供的Watch接口，实时监控Node信息
Scheduler与API Server交互，通过Watch接口监听到新建的Pod副本信息后，执行Pod调度

Contoller Manager

Controller Manager的主要类别如下，每种Controller都负责一种控制流程：

Replication Controller
保证任何时候集群中一个RC所关联的Pod副本书来给你保持预设值
NodeConroller
kubelet进程启动时通过API Server注册自身节点信息，定时向API Server汇报状态信息，API Server接收到这些信息后，将信息更新到etcd中。
Node Controller通过API Server实时获取Node的相关信息，实现管理和监控集群中各个Node节点相关控制功能
ResourceQuota Controller
ResourceQuota Controller（资源配额管理）确保指定的资源对象在任何时候都不会超量占用系统物理资源
Namespace Controller
用户可通过API Server创建新的Namespace并保存在etcd中，Namespace Controller定时通过API Server读取这些Namespace信息。
Service Controller
Service Controller是属于k8s集群与外部云平台之间的一个接口控制器，它监听Service的变化，如果是一个LoadBalance类型的Service，则Service Controller确保外部云平台上该Service对应的LoadBalancer实例被相应地创建删除及及时更新路由转发表
Endpoint Controller
Endpoints表示一个Service对应的所有Pod副本的访问地址，Endpoint Controller就是负责生成和维护所有Endpoints对象的控制器。Endpoint在每个Node上的kube-proxy进程被使用，kube-proxy进程获取每个Service的Endpoints，实现了Service的负载均衡功能。

Scheduler

主要承担了“承上启下”地功能，“承上”是指它负责接收Controller Manager创建的新Pod，并安排目标Node，“启下”是指安置工作完成后，目标Node上的kubelet服务进程接管后继工作。并将绑定信息写入etcd中

kubelet运行机制