一、Kubernetes集群总览
Kubernetes中的节点分为两类：
- Master节点：也称为控制平面，是Kubernetes集群的大脑，其中包括如下组件：
- kube-apiserver：管理员操作整个Kubernetes集群的入口。
- etcd：kube-apiserver的后台数据存储。
- kube-scheduler：集群的调度器。
- kube-controller-manager：控制管理器，保证Kubernetes集群中的资源按照要求运行。
- Worker节点：负责Pod的运行。
- kubelet：负责与Master节点交互，进而执行具体的任务。
- kube-proxy：负责Kubernetes集群中的负载均衡。
- 容器运行时：负责容器的操作，启动或者关闭等。
二、Worker节点的运行机制
Kubernetes集群已经搭建完成，Pod是Kubernetes中的很重要的概念，Pod是运行的紧密相关的容器的集合，那么在我们的Worker节点上有哪些Pod在运行呢？通过过滤命令，可以查出以下的结果，命令中：
- -o wide：为的是让pod显示出更多的详细的信息，这里关注的是Pod所在节点的名字。
- grep kubernetes-worker：搜索节点名字为本文之前定义的kubernetes-worker的pod。
- kubectl：是直接操作Kubernetes集群的命令，都是直接在Master节点上进行操作，请读者注意。
[root@kubernetes-master01 ~]# kubectl get pod -n kube-system -o wide | grep kubernetes-worker
kube-flannel-ds-8m9vv 1/1 Running 0 kubernetes-worker01
kube-flannel-ds-j9bbc 1/1 Running 0 kubernetes-worker02
kube-proxy-b67l7 1/1 Running 0 kubernetes-worker01
kube-proxy-nnstx 1/1 Running 0 kubernetes-worker02
可以看到，每个Worker节点上都运行着以下Pod：
- kube-flannel：本文安装的网络插件，用来保证整个Kubernetes集群中给Pod分配的ip的唯一性，保证跨机器节点的网络互通。
- kube-proxy：Kubernetes中有Service的重要概念，Service的负载均衡功能由kube-proxy来提供，本文后面会对Service的概念进行重点说明。
Worker节点的主要核心任务是运行Pod，也就是运行容器，所以Worker节点上面一定要有容器运行时。
作为Worker节点，节点的相关运行情况的上报，以及Master节点发出的命令的执行，都是kubelet来负责的。
1、kubelet
在Kubernetes集群中，在每个Node上都会启动一个kubelet服务进程。该进程用于处理Master下发到本节点的任务，管 理Pod及Pod中的容器。每个kubelet进程都会在API Server上注册节点 自身的信息，定期向Master汇报节点资源的使用情况，并监控容器和节点资源。
kubelet在启动时通过kube-apiserver注册节点信息，并定时向kube-apiserver发送节点的新消息，kube-apiserver在接收到这些信息后，将这些信息写入etcd。
kubelet监听etcd，所有针对Pod的操作都会被kubelet监听。如果发现有新的绑定到本节点的Pod，则按照Pod清单的要求创建该Pod。如果发现本地的Pod被修改，则kubelet会做出相应的修改，比如在删除Pod中的某个容器时，会通过操作本地容器运行时删除该容器。
2、kube-proxy
在Kubernetes集群的每个Node上都会运行一个kube-proxy服务进程，可以把这个进程看作Service的透明代理兼负载均衡器，其核心功能是将到某个Service的访问请求转发到后端的多个Pod实例上。
3、容器运行时
容器运行时，顾名思义，就是负责容器的启动和关闭了，目前最著名的容器运行时就是Docker。
Kubernetes为了更好的兼容各种容器运行时，其中设计了CRI的概念，就是容器运行时接口，各种容器运行时需要去实现容器运行时接口。这样kubelet不管在操作什么容器时，都能够直接通过标准的接口去操作，而不必像最初那样去自己实现各种容器运行时的对接。
三、Master节点的运行机制
Kubernetes集群中的Master节点上有哪些Pod在运行呢？通过过滤命令，可以查出以下的结果，命令中：
- -o wide：为的是让pod显示出更多的详细的信息，这里关注的是Pod所在节点的名字。
- grep kubernetes-master01：搜索节点名字为本文之前定义的kubernetes-master01的pod。
[root@kubernetes-master01 ~]# kubectl get pod -n kube-system -o wide | grep kubernetes-master01
coredns-589b87488-dsmv8 1/1 Running 0 kubernetes-master01
coredns-589b87488-pc8tp 1/1 Running 0 kubernetes-master01
etcd-kubernetes-master01 1/1 Running 0 kubernetes-master01
kube-apiserver-kubernetes-master01 1/1 Running 0 kubernetes-master01
kube-controller-manager-kubernetes-master01 1/1 Running 0 kubernetes-master01
kube-flannel-ds-5w25c 1/1 Running 0 kubernetes-master01
kube-proxy-5gddj 1/1 Running 0 kubernetes-master01
kube-scheduler-kubernetes-master01 1/1 Running 0 kubernetes-master01
可以看到，Master上运行着以下Pod：
- coredns：Kubernetes集群的dns服务。
- etcd：Kubernetes集群的状态的数据存储。
- kube-apiserver：Kubernetes集群操作的API接口，我们与Kubernetes的所有操作，都是直接或间接的操作kube-apiserver。
- kube-controller-manager：控制管理器，用来管理Kubernetes集群中的资源。
- kube-scheduler：Kubernetes集群的调度器，用来决定如何将Pod调度到具体的节点上。
- kube-flannel：网络组件。
- kube-proxy：负责Service的负载均衡。
1、kube-apiserver
kube-apiserver的核心功能是提供了Kubernetes集群中的各种资源的操作接口，如增、删、改、查、及Watch等。kube-apiserver是集群内各功能模块之间数据交互和通信的中心枢纽，是整个Kubernetes集群的数据总线和数据中心。其中的Watch接口，可以实时关注某类资源的实时状态情况。kube-apiserver也具备以下的功能：
- 集群管理的API入口。
- 资源配额控制的入口。
- 提供了完备的集群安全机制。
2、kube-controller-manager
kube-controller-manager是Kubernetes的中的资源管理器。Kubernetes集群中有很多的资源，如Node、Pod副本、服务端点Endpoint、命名空间namespace、服务账号ServiceAccount、及资源定额ResourceQuota等。kube-controller-manager负责这些资源的管理，以保证这些资源实际运行的状态达到这些资源被期望的状态。
3、kube-scheduler
kube-scheduler是Kubernetes集群中的调度器。kube-scheduler的作用是将待调度的Pod按照特定的调度算法和调度策略绑定到集群中某个合适的Node上，并将绑定信息通过调用kube-apiserver写入etcd中。
4、etcd
Kubernetes集群的数据中心，类似于微服务中的数据库的角色，Kubernetes集群常用的数据存储为etcd，根据具体的情况，也可以使用其他的存储。
四、下篇文章预告
从下篇文章开始，我们就要开始Kubernetes中的核心原理了。敬请期待。 读者看阅读我的专栏：Kubernetes系列文章
