核心组件

Kubernetes主要由以下几个核心组件组成:

• etcd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负责资源的调度，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，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；

组件通信

Kubernetes多组件之间的通信原理为

• apiserver负责etcd存储的所有操作，且只有apiserver才直接操作etcd集群
• apiserver对内（集群中的其他组件）和对外（用户）提供统一的REST API，其他组件均通过apiserver进行通信
  • controller manager、scheduler、kube-proxy和kubelet等均通过apiserver watch API监测资源变化情况，并对资源作相应的操作
  • 所有需要更新资源状态的操作均通过apiserver的REST API进行
• apiserver也会直接调用kubelet API（如logs, exec, attach等），默认不校验kubelet证书，但可以通过--kubelet-certificate-authority开启（而GKE通过SSH隧道保护它们之间的通信）

比如典型的创建Pod的流程为

1. 用户通过REST API创建一个Pod
2. apiserver将其写入etcd
3. scheduluer检测到未绑定Node的Pod，开始调度并更新Pod的Node绑定
4. kubelet检测到有新的Pod调度过来，通过container runtime运行该Pod
5. kubelet通过container runtime取到Pod状态，并更新到apiserver中

端口号

Master node(s)

Worker node(s)

参考文档

• Master-Node communication
• Core Kubernetes: Jazz Improv over Orchestration
• Installing kubeadm