1. 主要组件

1.1 控制平面组件

• API Server：

  • 提供Kubernetes API的入口，与各个组件通信。
  • 负责请求的验证和转发。

• etcd：

  • 分布式键值存储，存储集群的所有数据，包括配置信息和集群状态。
  • 本质上作为K8s的数据库。

• Scheduler：

  • 监控新创建的Pods，并根据资源需求、优先级和调度策略将其分配到合适的Node上。

• Controller Manager：

  • 负责管理控制循环的控制器，例如：
    • Replication Controller：确保指定数量的Pod副本在运行。
    • Node Controller：管理Node的状态。
    • Endpoint Controller：为服务创建和更新Endpoints。

1.2 工作节点组件

• Kubelet：

  • Node上运行的代理，负责管理Pod的生命周期，确保它们按照定义的状态运行。

• Kube-Proxy：

  • 负责服务的网络通信，维护网络规则以允许Pod与其他服务通信。

• Container Runtime：

  • 负责实际运行容器的底层技术，例如Docker、containerd等。

2. 应用层组件

2.1 存储与网络

• Persistent Volumes (PV) & Persistent Volume Claims (PVC)：

  • PV是集群的存储资源，PVC是用户对存储资源的请求。

• Ingress Controller：

  • 负责根据Ingress规则管理外部流量，常见的有Nginx、Traefik等。

2.2 资源管理

• Pods：

  • K8s中的基本部署单位，可以包含一个或多个容器。

• Replication Controller/ReplicaSet：

  • 确保所需数量的Pod副本始终可用。

• Deployment：

  • 用于管理Pod和ReplicaSet的声明式更新，支持滚动升级和回滚。

• StatefulSet：

  • 专为有状态服务设计，管理有状态的应用程序，例如数据库。

• DaemonSet：

  • 确保在集群的每个Node上运行Pod实例，适合守护进程。

• Job/CronJob：

  • Job用于一次性任务调度，CronJob用于定期任务调度。

3. 其他组件

• ConfigMap & Secret：

  • 分别用于管理应用配置和敏感信息（如密码）。

• Service：

  • 定义一组Pod的访问策略，可以实现负载均衡。

• Network Policies：

  • 定义Pod间的网络通信策略，增加网络安全性。

4. 监控与管理工具

• kubectl：

  • 命令行工具，用于与Kubernetes API进行交互。

• Dashboard：

  • 基于Web的K8s管理接口，用于管理和可视化K8s资源。

总结

Kubernetes的架构设计使得其组件相互协作，以提供强大的容器编排和管理能力。每个组件在整个系统中的作用各有侧重，从控制平面到工作节点，再到应用层，形成了一个完整的生态系统。通过合理使用这些组件，可以实现灵活、高效的容器管理和服务部署。