K8S（Kubernetes）架构的基本介绍

一、K8S的由来和特点

Google公司在距今为止10年前就已经创建出容器化的基础架构：borg系统。现如今在需要自动化运维的今天Google的工程师们根据GO语言搭建出了新的架构：Kubernetes。为什么Kubernetes又叫K8S呢？这是因为在K、s之间一共有8个字母所以又为人们成为K8S。
K8S主要有以下几个特点：非常轻量占用的资源比较少、其架构内容是开源免费的、会根据当时的请求量对虚拟容器进行弹性的伸缩、K8S中的内部模块全部是负载均衡的状态。

二、K8S架构介绍

（一）、borg架构的介绍

说道K8S就必须要讲讲其前辈：borg系统。这样才可以让我们更好的了解K8S架构。

这是一张borg系统的架构图。
1.其中，最为重要的是整个系统的首脑：BorgMaster；所有外部请求都要由BorgMaster接收并分配给旗下的Borglet进行处理。
并且BorgMaster实现了高可用，一般会有奇数个BorgMaster的节点副本。

2.Borglet则是处理所分配下来任务的最小的节点单元。

3.scheduler是一个调度器，BorgMaster是通过scheduler将任务发送给Paxos键值对数据库中。而Borglet中在Paxos中进行监听，一旦监听到派发的任务就会从数据库中接收进行处理。


4.外部可以通过web网页、命令、一些配置文件对Borg系统进行访问。

（二）、Kubernetes架构组件的介绍

整个K8S架构主要分为两大部分：1.master部分。2.node节点部分。

node节点部分：

1.master部分中：其中最为重要的是 api server

其作用是：所有的请求、访问等通信的入口内容都需要交给api server。所以其工作量非常之大。

2.scheduler：其作用与Borg系统作用一致，都是对工作节点分配任务的作用，然而正如刚才所说的，scheduler并不是直接将任务交给节点而是将任务发送给api server，再由api server将任务交给键值对数据库ETCD，之后节点接收任务进行工作。

3.replication controller（控制器）：其作用是维护设定好的副本期望值。简单点就是维持正常的容器数量的作用。

4.这里简单介绍一下为etcd数据库：etcd数据库是一种可信赖的分布式键值存储服务，其自带群集工作模式，无需调度器管理。而且支持数据持久化功能。储存K8S集群所有重要信息。

2.node节点部分：node节点部分需要的组件有：kubelet、kube proxy和容器（docker）。

kublet：其作用是管理pod的生命周期，即通过管理容器来生成或消灭一个容器。
kube proxy：作用是负责pod之间的通信和负载均衡的作用。其通过操控防火墙来管理pod之间端口的映射。

（三）、其他组件的介绍

1.CoreDNS：简单点说就是将pod中运行的IP地址与域名建立对应关系。在维护和管理时可以通过输入域名来管理pod。

2.DashBoard：给 K8S 集群提供一个 B/S 结构访问体系。

3.Ingress Controller：是实现网络七层代理作用，通过域名进行负载均衡。

4.Federation：对多个K8S集群的管理。

5.Prometheus（普罗米修斯）：为整个K8S集群提供监控作用。
6.Elk：提供 K8S 集群日志统一分析介入平台。