一、背景

随着 Docker 的崛起，各个公司大显神通，都想在容器平 台化领域抢占市场，竞争非常激烈，其中不乏大巨头公司 的身影。
Borg 系统（Google 公司的）是一个大规模的内部集群管 理系统，它可以运行数千个不同应用程序中的数十万个遍布多个集群的作业，每个集群拥有多达数万台器。
部分 Brog 核心功能及设计理念开源并正式命名 Kubernetes.

二、核心组件及架构

1.Kubernetes 架构

Kubernetes 整体架构图如下：

假设创建一个 nginx 服务：

Master

• 通过kubectl命令行创建 nginx 服务，kubectl 会调用 APIServer 往 ETCD 里面写入一个 Deployment 对象
• Controller-Manager 监听到有新的Deployment对象被写入，获取对象信息后，根据对象信息做任务调度，创建出对应的 Pod 信息。
• Scheduler监听到有新的 Pod 被创建，读取到 Pod 对象信息，根据集群状态将 Pod 调度到某一节点上，然后更新 Pod 信息（在信息中加入了节点绑定配置）

Worker

• Kubelet 服务监听到当前节点被指定了新的 Pod，就根据对象信息实际的运行 Pod
• Pod的网络访问由节点的 Kube-proxy 服务进行 Iptables 的转发规则设定

2.Kubernetes 核心组件

Etcd

Etcd是一种k-v存储仓库，可用于服务发现程序，是 Kubernetes 集群中的重要组件，记录了集群中各种资源对象信息，它除了具备状态存储的功能，还有事件监听和订阅功能，实际Master 上核心组件的通信，并不是互相调用 API 来完成，而是把状态写入 ETCD，其他组件通过监听 ETCD 的状态的的变化（类似订阅消息），然后做后续的处理，然后再一次把更新的数据写入 ETCD

API-Server

类似一个代理，通过标准的 Restful-API 重新封装了对Etcd的接口调用，API-Server 还实现了一些附加功能如身份认证、缓存等，通过调用 API-Server 的相关接口，就可以往 Etcd 中写入数据。

Controller Manager

主要实现任务调度和控制管理，包含多种管理模块，如：
任务：Deployment Controller、DaemonSet Controller，各种任务类型的管理
节点：Node Controller，监控节点信息，若有异常情况，则对节点进行某种操作，如变更节点状态为未就绪（NotReady）
资源：ResourceQuota Controller，判断系统请求资源时是否合法
网络：Endpoints Controller，负责生成和维护所有 Endpoints 对象的控制器。Endpoints 表示了一个 Service 对应的所有 Pod 副本的访
问地址

Scheduler

资源调度服务，Controller-Manager 会把服务对资源的要求，写到 Etcd 中，Scheduler 监听到有新的资源需要调度时，会根据集群的状态，将服务分配到具体的节点上，并将此绑定信息通过 API-Server 写回到 Etcd 中。

3.Kubernetes 特点-可靠性

Kubernetes 工作节点故障服务自愈过程图

在 Kubernetes 上运行的应用服务，会一直保 持期望的实例数量，不会被 Pod 或节点的故障 所中断。如果出现故障，Kubernetes 会创建必要的数量 的服务并分配到健康的节点上，直到系统恢复 ，这一过程用户基本无感知。

4.Kubernetes 特点-服务发现

服务发现过程图

在开发应用服务时，Java 开发人员必须控制服务可用性（就应用是否可以提供服务而言），并确保服务 持续存在，以响应客户端的请求，而没有任何例外。
Kubernetes 的服务发现功能意味着开发人员不再需要自己管理这些东西。