控制平面组件

控制平面的组件对集群做出全局决策（例如，调度），并且检测和响应集群事件（例如，当一个 Deployment 本数量不满足要求时启动一个新的 Pod）。控制平面组件可以在集群中的任何机器上运行。然而，为了简单起见，安装脚本通常会在同一台 机器上启动所有控制平面组件，并且不在这台机器上运行用户容器。

kube-apiserver（Kubernetes API 服务器）

API 服务器是 Kubernetes 控制平面的一个组件，用于暴露 Kubernetes API。它是 Kubernetes 控制平面的前端。 Kubernetes API 服务器的主要实现是 kube-apiserver。

etcd

etcd 作为 Kubernetes 所有集群数据的后端存储，是一个一致的、高可用的键值存储系统，是 Kubernetes 所有集群数据的后台数据库。

kube-scheduler（调度器）

负责调度，根据一系列因素（如资源请求、亲和性/反亲和性规则、数据位置等）决定 Pod 应该在哪个节点上运行。

kube-controller-manager（控制器管理器）

运行着各种控制器的守护进程，是集群的自动化引擎。

• 功能：

  • 每个控制器都是一个独立的控制循环，通过 apiserver 监听集群状态，并努力将当前状态驱近于期望状态。

  • 核心控制器包括：

    • 节点控制器：负责在节点出现故障时进行通知和响应。

    • 副本控制器：确保 Pod 的副本数量始终与期望值一致（例如，Deployment 依赖的控制器）。

    • 端点控制器：填充 Endpoints 对象（将 Service 链接到 Pod）。

    • 服务账户和令牌控制器：为新的命名空间创建默认账户和 API 访问令牌。

cloud-controller-manager（云控制器管理器）

云控制器管理器允许你将集群与云提供商的 API 连接起来，并将与云平台交互的组件与仅与集群交互的组件区分开来。

• 功能：

  • 将特定于云平台的控制逻辑从 kube-controller-manager 中分离出来，让核心的 Kubernetes 更具可移植性。

  • 包含节点控制器、路由控制器、服务控制器等，用于与云厂商的 API 交互，管理负载均衡器、存储卷、网络路由等。

工作节点组件

这些组件在每个工作节点上运行，维护运行的 Pod 并提供 Kubernetes 运行环境。

kubelet（Kubernetes 代理）

kubelet 是运行在集群中每个节点上的代理程序。它确保容器在 Pod 中正常运行。

kubelet 获取通过各种机制提供的一组 Pod 规范（PodSpecs），并确保这些 Pod 规范中描述的容器正在运行且处于健康状态。但kubelet 不管理非由 Kubernetes 创建的容器。

kube-proxy（可选组件）

集群的网络代理和负载均衡器。

• 功能：

  • 在节点上维护网络规则，这些规则允许从集群内部或外部的网络会话与 Pod 进行网络通信。

  • 实现了 Kubernetes Service 的概念（如 ClusterIP, NodePort）。

  • 默认使用 iptables 或 IPVS 模式，将发往 Service VIP 的流量转发到后端正确的 Pod 上。

容器运行时（CRI）

• 负责真正运行容器的软件。

• 功能：

  • Kubernetes 通过 容器运行时接口 与容器运行时交互。

  • 负责拉取镜像、启动和停止容器、管理容器存储和网络等底层操作。

  • 常见运行时：containerd（目前最主流）、CRI-O、Docker Engine（已废弃）。