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K8s 体系架构与组件

Kubernetes 集群主要由控制平面 (Control Plane) 和 数据平面 / 工作节点 (Node) 组成。

控制平面 (Control Plane)​

控制平面的组件构成了系统的全局决策中心，负责响应集群事件（例如调度、扩缩容等）。

  1. kube-apiserver

    • K8s 控制平面的前端，所有针对控制平面的操作和 API 调用都需要经过这里。
    • 提供了网关、认证授权通道以及准入控制的功能。

  2. etcd

    • 兼具一致性和高可用性的键值数据库，K8s 所有的集群状态数据、配置数据均保存在 etcd 中。

  3. kube-scheduler

    • 负责监控新创建且尚未被分配到某个 Node 的 Pod，并在集群中为其选择一个合适的 Node。
    • 调度策略包括资源限制、亲和性/反亲和性规范、污点容忍等。

  4. kube-controller-manager

    • 运行一系列不同控制器的进程。
    • 主要包括节点控制器、副本控制器（ReplicaSet Controller）、端点控制器等，负责维护集群的状态，比如故障检测、自动扩展和滚动更新。

工作节点组件 (Node Components)​

节点组件运行在每一个 Node 上，负责维护运行的 Pod 并提供 Kubernetes 环境。

  1. kubelet

    • 在集群每个节点上运行的代理。它保证容器都运行在 Pod 中。
    • kubelet 接收通过各种机制提供给它的 PodSpecs，确保这些 PodSpecs 中描述的容器处于健康的运行状态。

  2. kube-proxy

    • 集群中每个节点上运行的网络代理，实现 Kubernetes 服务（Service）概念的一部分。
    • 维护节点上的网络规则。这些网络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。

  3. 容器运行时 (Container Runtime)

    • 负责运行容器的软件。常见的包块 containerd、CRI-O 等（Docker shim 已经被弃用并移除）。