1 Kubernetes架构与核心组件
Kubernetes已经成为云原生时代的操作系统
Kubernetes架构与核心组件：
Master 节点
Master 是 Cluster 的大脑，控制节点 运行 apiserver、 etcd、controller-manager、scheduler 等组件 。主要职责：资源管理 CRUD、调度、认证鉴权、数据存储
Worker 节点
运行容器应用，由 Master 管理。接收 Master 节点的各类请求，进行容器的生命周期管理 。将运行在上面的容器应用和资源上报到 Master 节点。
APIServer
- 整个集群管理的 API 接口，所有对集群的操作和查询都需要经过 apiserver。
- 集群内各个模块通信的枢钮，集群内其他模块通过 apiserver 打交道。
- 集群安全控制，apiserver 提供了集群的安全验证，和角色权限分配 。
- 连接 etcd，集群内所有组件都不能直接连接 etcd 只能通过 apiserver 连接 etcd 。
ETCD
- CoreOS团队开发，一个应用在分布式环境下的 key/value 存储服务
- Kubernetes 用 etcd 存储包括各种对象的状态和元数据信息
- 网络插件用 etcd 存储网络的配置信息
Controller-Manager
理解 Controller Manager 的作用需要先理解控制回路的概念。 控制回路（Control Loop）是一个非终止回路，用于调节系统状态。广泛 用于机器人技术和自动化领域。
Controller Manager 就是这样一组 Controller 的集合，它们负责：
- 负责集群的故障检测和修复
- 根据 Workloads 的定义，维持正确的Pod副本数
- 根据 Service 与 Pod 的对应关系，完成 Service 的 Endpoints对象的创 建和更新
- 为新的Namespace创建帐户和 API 访问 Token
- ……
scheduler
Scheduler 负责 Pod 的调度，其作用是按照特定的调度算法和策略， 将 Pod 绑定到集群中某个合适的 Node上。
调度并创建 Pod 的工作流程：
- 为待调度 Pod 选择最合适的 Node
- 将 Pod 与 Node 的绑定信息写入 etcd
- Node 上的 kubelet 组件监听到 Pod 绑定事件后，创建Pod
Scheduler 的默认调度流程：
- 预选过程，即遍历所有目标 Node，根据预选策略筛选出符合要 求的节点，如果此时没有筛选出合适的节点则 Pod 会进入 Pending 状态，不断重试调度，直到有合适节点为止。
- 优选过程，按照优选策略计算候选 Node 的积分，选出得分最高 的 Node。
kubelet
Kubelet 是连接 Master 和各个 Worker 节点之间的桥梁，也是Worker 上容器的管理 Agent，集群的每个 Node 节点都会启动一个kubelet 进程。
节点管理：kubelet 在启动时会通过 API Server 注册节点信息，并定时向 API Server 更新节点的信息，API Server 将接收到的信息写入 etcd。
Pod管理：kubelet 通过 API Server watch etcd，所有针对Pod 的操作都会被 kubelet watch 到，并针对 Pod 或Pod 中的容器进行相应的操作。
健康检查：kubelet 定期通过容器中定义的探针对容器进行健康检查，诊断容器的健康状态。
……
Kube-proxy
用于实现端口映射和负载均衡：可以看作 Service 的透明代理 及负载均衡器，其核心功能是通过创建对应的转发规则，将到 某个 Service 的访问请求转发到后端的多个 Pod 实例上。 Kube-proxy 有两种模式：
- iptables
- ipvs
Addon插件
- CoreDNS：负责为整个集群提供DNS服务
- Ingress Controller：为服务提供外网入口
- Metrics Server：提供资源监控指标
- Dashboard：提供GUI
分别对接不同的后端，实现灵活控制：
- CRI（Container Runtime Interface）： 容器引擎接口，提供计算资源
- CNI（Container Network Interface）： 容器网络接口，提供网络资源
- CSI（Container Storage Interface）： 容器存储接口，提供存储资源
2 kubernetes相关概念
2.1操作Kubernetes集群的方式：
- 通过APIs
- 通过kubectl
- 通过dashboard
2.2 Label介绍
Label是识别Kubernetes对象的标签，也是不同资源之间互相关联的方式。以key/value的方式附加到对象上。
Label定义好后其他对象可以使用Label Selector来选择一组相同label的对象（比如
ReplicaSet和Service用label来选择一组Pod）。Label Selector支持以下几种方式：
- 等式，如app=nginx和env!=production
- 集合，如env in (production, qa)
- 多个label（它们之间是AND关系），如app=nginx,env=test
设置label： kubectl label node node-1 disktype=ssd
删除service： kubectl delete service service_name
查看设置的label： kubectl get node --show-labels
2.3 Annotation介绍
Annotation是注解。Annotation可以将Kubernetes资源对象关联到任意的非标识性元
数据。使用客户端（如工具和库）可以检索到这些元数据。
应用场景：通过检索并匹配annotation字段实现一些特定的操作，如istio通过给有对应
annotation字段的POD添加透明代理。
