Kubernetes集群由多个核心组件组成，这些组件协同工作，实现了容器化应用的部署、管理和扩展。核心组件可以分为两大类：控制平面组件和节点组件。
Kubernetes实战：高可用集群搭建，配置，运维与应用|完结无密_优课it
1. 控制平面组件
控制平面组件是Kubernetes集群的大脑，负责集群的全局管理和决策。这些组件通常运行在集群的主节点（Master Node）上，但也可以通过高可用性（HA）配置分布在多个节点上。
(1) API Server
- 功能：API Server是Kubernetes API的前端接口，所有内部通信都通过它进行。
- 作用：接收来自用户、客户端或集群内部的请求，验证请求的合法性，并处理资源的增删改查操作。
- 特点：支持多种客户端访问（如
kubectl命令行工具、Kubernetes Dashboard等）。
(2) etcd
- 功能：etcd是一个轻量级、分布式的键值存储系统，用于持久化存储Kubernetes集群的状态信息。
- 作用：保存集群中所有资源对象的配置数据，例如Pod、Service、Deployment等的状态。
- 特点：高可用性部署时，通常需要多个etcd实例（奇数个）以保证数据一致性。
(3) Controller Manager
-
功能：Controller Manager运行控制器进程，这些控制器是Kubernetes中的后台线程，负责处理集群中的常规任务。
-
常见控制器：
- Node Controller：负责管理节点（Node）的生命周期。
- Replication Controller：确保Pod副本数量与期望值一致。
- Endpoint Controller：负责维护Service和Pod之间的映射关系。
- Garbage Collector：清理无用的资源对象。
-
特点：控制器是Kubernetes集群中不可或缺的部分，确保集群状态符合用户的期望。
(4) Scheduler
- 功能：Scheduler负责决定将新创建的Pod分配到哪个节点上运行。
- 作用：根据资源需求、服务质量要求、亲和性规则等因素，为Pod选择最合适的节点。
- 特点：调度决策基于多种因素，包括节点的资源利用率、亲和性和反亲和性规则等。
2. 节点组件
节点组件运行在工作节点（Worker Node）上，负责管理Pod的生命周期和容器的运行环境。
(1) Kubelet
-
功能：Kubelet是运行在每个节点上的代理，负责管理节点上的Pod和容器。
-
作用：
- 确保容器都运行在Pod中。
- 从API Server获取Pod的指令，并向API Server报告节点和Pod的状态信息。
- 管理Pod的生命周期，包括启动、停止和资源分配。
-
特点：Kubelet是节点的核心组件，直接与容器运行时（如Docker、containerd）交互。
(2) Kube-proxy
-
功能：Kube-proxy是Kubernetes网络代理，运行在每个节点上。
-
作用：
- 维护节点上的网络规则，允许网络会话内/跨节点通信。
- 实现Kubernetes Service的负载均衡，确保网络请求能够正确转发到后端Pod。
-
特点：支持多种工作模式（如iptables、IPVS等），确保网络通信的高效性和安全性。
(3) 容器运行时
-
功能：容器运行时负责运行容器。
-
常见运行时：
- Docker：最常用的容器运行时。
- containerd：由Docker团队开发的轻量级容器运行时。
- CRI-O：专为Kubernetes设计的容器运行时。
-
特点：Kubernetes支持多种容器运行时，用户可以根据需求选择合适的运行时。
3. 其他重要组件
除了上述核心组件外，Kubernetes集群还依赖一些其他组件来实现完整的功能：
(1) cAdvisor
- 功能：cAdvisor是一个开源的容器资源使用和性能分析代理。
- 作用：集成在Kubelet中，用于收集、聚合、处理和导出节点和容器的性能指标。
(2) kube-apiserver的扩展
- 功能：通过自定义资源（CRD）或聚合层，可以扩展API Server的功能。
- 作用：允许用户根据需求添加自定义的资源类型和控制器。
总结
Kubernetes集群的核心组件共同工作，实现了容器化应用的高效管理和自动化运维。控制平面组件负责集群的全局管理和决策，而节点组件则负责管理Pod和容器的运行环境。理解这些组件的功能和协同工作方式，是掌握Kubernetes的关键。
