( —基础— ) k8s----介绍，概念，组件(ipvs，iptables(1)
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先自我介绍一下，小编浙江大学毕业，去过华为、字节跳动等大厂，目前阿里P7
深知大多数程序员，想要提升技能，往往是自己摸索成长，但自己不成体系的自学效果低效又漫长，而且极易碰到天花板技术停滞不前！
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正文
从上图，我们可以看到K8S组件和逻辑及其复杂，但是这并不可怕，我们从宏观上先了解K8S是怎么用的，从上图我们可以看出：
Kubernetes集群主要由Master和Node两类节点组成
-
Master的组件包括：
apiserver、controller-manager、scheduler和etcd等几个组件，其中apiserver是整个集群的网关。 -
Node主要由
kubelet、kube-proxy、docker引擎等组件组成。kubelet是K8S集群的工作与节点上的代理组件。 -
一个完整的K8S集群，还包括
CoreDNS、Prometheus（或HeapSter）、Dashboard、Ingress，Controller等几个附加组件。
其中cAdivsor组件作用于各个节点（master和node节点）之上，用于收集及收集容器及节点的CPU、内存以及磁盘资源的利用率指标数据，这些统计数据由Heapster聚合后，可以通过apiserver访问。
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https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-apiserver/
- kube-
apiserver：Kubernetes API server为 api 对象验证并配置数据，包括 pods、services、 replication,controllers 和其它 api 对象,API Server 提供 REST 操作和到集群共享状态的前端，所有其他组件通过它进行交互。
主要作用：组件与组件之间的通信
https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-scheduler/
- Kubernetes
scheduler：调度器是一个拥有丰富策略、能够感知拓扑变化、支持特定负载的功能组件，它对集群的可用性、性能表现以及容量都影响巨大。
scheduler 需要考虑独立的和集体的资源需求、服务质量需求、硬件/软件/策略限制、亲和与反亲和规范、数据位置、内部负载接口、截止时间等等。如有必要，特定的负载需求可以通过 API 暴露出来。
主要作用：依据 它对 CPU、对 memory 请求大小，找一台合适的节点，进行放置
https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-controller-manager/
- kube-
controller-manager：控制器Controller Manager 作为集群内部的管理控制中心，负责集群内的 Node、Pod 副本、服务端点（Endpoint）、命名空间（Namespace）、服务账号（ServiceAccount）、资源定额（ResourceQuota）的管理，当某个 Node意外宕机时，Controller Manager 会及时发现并执行自动化修复流程，确保集群始终处于预期的工作状态。
主要用于：自动对容器进行修复、水平扩张
https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-proxy/
- kube-proxy ： Kubernetes
网 络 代 理运 行 在 node 上，它反映了 node 上Kubernetes API 中定义的服务，并可以通过一组后端进行简单的 TCP、UDP 流转发或循环模式（round robin)）的 TCP、UDP 转发，用户必须使用 apiserver API 创建一个服务来配置代理，其实就是 kube-proxy 通过在主机上维护网络规则并执行连接转发来实现 Kubernetes 服务访问。
https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kubelet/
- kubelet：是主要的节点代理，它会
监视已分配给节点的 pod，具体功能如 下：
向 master 汇报 node 节点的状态信息
接受指令并在 Pod 中创建 docker 容器
准备 Pod 所需的数据卷
返回 pod 的运行状态
在 node 节点执行容器健康检查
https://github.com/etcd-io/etcd
- etcd 是 Kubernetes 提供默认的存储系统，
保存所有集群数据，使用时需要为 etcd数据提供备份计划，key-value存储
API Server 中所需要的这些原 信息都被放置在 etcd 中，etcd 本身是一个高可用系统，通过 etcd 保证整个 Kubernetes 的 Master 组件的高可用性。
Server端
Server控制端：通过API接受用户指令
创建，删除容器，代码升级
apiserver
controller-manager
scheduler
etcd
kubectl 命令行工具
kube-proxy
node节点
node节点：真正运行容器的地方，是真正运行业务负载的
每个业务负载会以 Pod 的形式运行
kublelet
kube-proxy
在 OS 上去创建容器所需要运行的环境，最终把容器或者 Pod 运行起 来，也需要对存储跟网络进行管理。Kubernetes 并不会直接进行网络存 储的操作，他们会靠 Storage Plugin 或者是网络的 Plugin 来进行操作。 用 户 自 己 或 者 云 厂 商 都 会 去 写 相 应 的 Storage Plugin 或 者 Network Plugin，去完成存储操作或网络操作。 在 Kubernetes 自己的环境中，也会有 Kubernetes 的 Network，它是 为了提供 Service network 来进行搭网组网的。（等一下我们也会去介 绍“service”这个概念。）真正完成 service 组网的组件的是 Kube-proxy， 它是利用了 iptable 的能力来进行组建 Kubernetes 的 Network，就是 cluster network，以上就是 Node 上面的四个组件。
用户可以通过 UI 或者 CLI 提交一个 Pod 给 Kubernetes 进行部署， 这 个 Pod 请 求 首 先 会 通 过 CLI 或 者 UI 提 交 给 Kubernetes API Server，下一步 API Server 会把这个信息写入到它的存储系统 etcd， 之后 Scheduler 会通过 API Server 的 watch 或者叫做 notification 机制得到这个信息：有一个 Pod 需要被调度。
这个时候 Scheduler 会根据它的内存状态进行一次调度决策，在完成这 次调度之后，它会向 API Server report 说：“OK！这个 Pod 需要被调 度到某一个节点上。”
这个时候 API Server 接收到这次操作之后，会把这次的结果再次写到 etcd 中，然后 API Server 会通知相应的节点进行这次 Pod 真正的执 行 启 动 。 相 应 节 点 的 kubelet 会 得 到 这 个 通 知 ， kubelet 就 会 去 调 Container runtime 来真正去启动配置这个容器和这个容器的运行环境， 去调度 Storage Plugin 来去配置存储，network Plugin 去配置网络。
客户端
kubectl
dashboard
部署工具：
使用批量部署工具如(ansible/ saltstack)、手动二进制、apt-get/yum 等方式安装，以守护进程的方式启动在宿主机上，类似于是 Nginx 一样使用 service 脚本启动。
- Master：是集群的网关和中枢枢纽，
主要作用：暴露API接口，跟踪其他服务器的健康状态、以最优方式调度负载，以及编排其他组件之间的通信。单个的Master节点可以完成所有的功能，但是考虑单点故障的痛点，生产环境中通常要部署多个Master节点，组成Cluster。
- Node：是Kubernetes的工作节点，负责接收来自Master的工作指令，并根据指令相应地创建和销毁Pod对象，以及调整网络规则进行合理路由和流量转发。生产环境中，Node节点可以有N个。
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k8s API Server提供了k8s各类资源对象（pod,RC,Service等）的增删改查及watch等HTTP Rest接口，是整个系统的数据总线和数据中心。
apiserver 目前在master监听两个端口，
- 通过
--insecure-port int监听一个非安全的127.0.0.1本地端口（默认为8080）
该端口用于接收HTTP请求；
该端口默认值为8080，可以通过API Server的启动参数“–insecure-port”的值来修改默认值；
默认的IP地址为“localhost”，可以通过启动参数“–insecure-bind-address”的值来修改该IP地址；
非认证或授权的HTTP请求通过该端口访问API Server。
- 通过参数
--bind-address=1.1.1.1监听一个安全的端口（默认为6443）
该端口默认值为6443，可通过启动参数“–secure-port”的值来修改默认值；
默认IP地址为非本地（Non-Localhost）网络端口，通过启动参数“–bind-address”设置该值；
该端口用于接收HTTPS请求；
用于基于Tocken文件或客户端证书及HTTP Base的认证；
用于基于策略的授权；
- kubernetes API Server的
功能与使用：
提供了集群管理的REST API接口(包括认证授权、数据校验以及集群状态变更)；
提供其他模块之间的数据交互和通信的枢纽（其他模块通过API
Server查询或修改数据，只有API Server才直 接操作etcd）;
是资源配额控制的入口；
拥有完备的集群安全机制.
curl 127.0.0.1:8080/apis #分组api #
curl 127.0.0.1:8080/api/v1 #带具体版本号的api #
curl 127.0.0.1:8080/ #返回核心api列表 #
curl 127.0.0.1:8080/version #api 版本信息 #
curl 127.0.0.1:8080/healthz/etcd #与etcd的心跳监测 #
curl 127.0.0.1:8080/apis/autoscaling/v1 #api的详细信息
启动脚本
cat /etc/systemd/system/kube-apiserver.service
[Service]
ExecStart=/usr/bin/kube-apiserver \
–bind-address=192.168.7.101 \ #外部监听端口
–insecure-bind-address=127.0.0.1 \ #本机监听端口
…
LimitNOFILE=65536
Controller Manager作为集群内部的管理控制中心，
负责集群内的Node、Pod副本、服务端点（Endpoint）、命名空间（Namespace）、服务账号（ServiceAccount）、资源定额（ResourceQuota）的管理，当某个Node意外宕机时，Controller Manager会及时发现并执行自动化修复流程，确保集群始终处于预期的工作状态。
例如你删一个
kubectl delete pods bet-test-1dsakjfhaskdj
等会会儿他就会自己创建
kubectl get pods
启动脚本：
vim /etc/systemd/system/kube-controller-manager.service
[Service]
ExecStart=/usr/bin/kube-controller-manager \
–master=http://127.0.0.1:8080 \ #调用kube-api-server的本地端口进行通信
…
Scheduler负责Pod调度，在整个系统中起"承上启下"作用，
承上：负责接收Controller Manager创建的新的Pod，为其选择一个合适的Node；
启下：Node上的kubelet接管Pod的生命周期。
通过调度算法为待调度Pod列表的每个Pod从可用Node列表中选择一个最适合的Node，并将信息写入etcd中 node节点上的kubelet通过API Server监听到kubernetes Scheduler产生的Pod绑定信息，然后获取对应的 Pod清单，下载Image，并启动容器。
优选策略
-
LeastRequestedPriority优先从备选节点列表中选择资源消耗最小的节点（CPU+内存）。 -
CalculateNodeLabelPriority优先选择含有指定Label的节点。 -
BalancedResourceAllocation优先从备选节点列表中选择各项资源使用率最均衡的节点。
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在kubernetes集群中，每个Node节点都会启动kubelet进程，用来处理Master节点下发到本节点的任务，管理Pod和其中的容器。kubelet会在API Server上注册节点信息，定期向Master汇报节点资源使用情况，并通过cAdvisor监控容器和节点资源。
可以把kubelet理解成Server/Agent架构中的agent，kubelet是Node上的pod管家。
启动脚本：
最后
除了简历做到位，面试题也必不可少，整理了些题目，前面有117道汇总的面试到的题目，后面包括了HTML、CSS、JS、ES6、vue、微信小程序、项目类问题、笔试编程类题等专题。
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了HTML、CSS、JS、ES6、vue、微信小程序、项目类问题、笔试编程类题等专题。
网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。
需要这份系统化的资料的朋友，可以添加V获取：vip1024c （备注前端）
[外链图片转存中…(img-1xSw1CjQ-1713672223874)]
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