一、k8s 核心组件
- etcd 集群的主数据库,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 资源调度,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,负责管理pods和它们上面的容器,images镜像、volumes、etc。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
二、相关概念
2.1 pod
Pod是在K8s集群中运行部署应用或服务的最小单元,它是可以支持多容器的。Pod的设计理念是支持多个容器在一个Pod中共享网络地址和文件系统,可以通过进程间通信和文件共享这种简单高效的方式组合完成服务.比如你运行一个操作系统发行版的软件仓库,一个Nginx容器用来发布软件,另一个容器专门用来从源仓库做同步,这两个容器的镜像不太可能是一个团队开发的,但是他们一块儿工作才能提供一个微服务;这种情况下,不同的团队各自开发构建自己的容器镜像,在部署的时候组合成一个微服务对外提供服务.
2.2 副本复制器(RC)
通过监控运行中的Pod来保证集群中运行指定数目的Pod副本。少于指定数目,RC就会启动运行新的Pod副本;多于指定数目,RC就会杀死多余的Pod副本【k8s早期技术概念】
2.3 副本集(Replica Set,RS)
RS是新一代RC,提供同样的高可用能力,区别主要在于RS后来居上,能支持更多种类的匹配模式。副本集对象一般不单独使用,而是作为Deployment的理想状态参数使用
2.4 部署(Deployment)
部署是一个比RS应用模式更广的API对象,支持动态扩展。可以创建一个新的服务,更新一个新的服务,也可以是滚动升级一个服务。滚动升级一个服务,实际是创建一个新的RS,然后逐渐将新RS中副本数增加到理想状态,将旧RS中的副本数减小到0的复合操作【逐步升级新得副本,剔除旧的副本】;
总结:RC、RS和Deployment只是保证了支撑服务的微服务Pod的数量
2.5 服务(Service)
RC、RS和Deployment只是保证了支撑服务的微服务Pod的数量,但是没有解决如何访问这些服务的问题。一个Pod只是一个运行服务的实例,随时可能在一个节点上停止,在另一个节点以一个新的IP启动一个新的Pod,因此不能以确定的IP和端口号提供服务。要稳定地提供服务需要服务发现和负载均衡能力。服务发现完成的工作,是针对客户端访问的服务,找到对应的的后端服务实例。在K8s集群中,客户端需要访问的服务就是Service对象。每个Service会对应一个集群内部有效的虚拟IP,集群内部通过虚拟IP访问一个服务。在K8s集群中微服务的负载均衡是由Kube-proxy实现的。Kube-proxy是K8s集群内部的负载均衡器。它是一个分布式代理服务器,在K8s的每个节点上都有一个;这一设计体现了它的伸缩性优势,需要访问服务的节点越多,提供负载均衡能力的Kube-proxy就越多,高可用节点也随之增多。与之相比,我们平时在服务器端做个反向代理做负载均衡,还要进一步解决反向代理的负载均衡和高可用问题。