k8s集群架构
Kubernetes 主要由以下几个核心组件组成：
- etcd ：集群的大脑，存储了集群的所有关键信息，如：pod配置、状态、调度信息，service的名称、端口、选择器，ConfigMap和Secret，node节点状态、资源使用状况，namespace定义和状态，Deployment、Damonset、StatefulSet等
- kube-apiserver 提供了资源操作的唯一入口，所有组件之间的通讯都要通过apiserver来完成，并提供认证、授权、访问控制等机制；
- kube-controller-manager：集群中的核心组件之一，它通过运行多种控制器，确保集群的实际状态与期望状态一致。这些控制器包括节点控制器、副本控制器、资源配额控制器、命名空间控制器、服务账户和令牌控制器、端点控制器、持久卷控制器、垃圾回收控制器和证书管理控制器等。它们共同协作，管理集群中的资源生命周期、状态同步、负载均衡、资源清理等任务，确保 Kubernetes 集群的稳定运行和高效管理
- kube-scheduler 负责资源的调度，按照预定的调度策略将 Pod 调度到相应的机器 上；
- kubelet ： 负责管理节点上的 Pod 和容器的生命周期，确保节点的状态与期望状态一致。它通过与
kube-apiserver的交互，获取配置信息并报告状态，同时管理容器的运行时环境、资源使用和安全性，同时也负责 Volume（CVI）和网络（CNI）的管理； - Container runtime 负责镜像管理以及 Pod 和容器的真正运行（CRI），默认的容器运行时为 Docker；
- kube-proxy 负责为 Service 提供 cluster 内部的服务发现和负载均衡； 服务发现：
kube-proxy通过监听 Kubernetes API Server，获取集群中所有服务（Service）和 Pod 的信息。当客户端请求某个服务时，kube-proxy能够根据服务的定义，找到对应的后端 Pod。负载均衡：kube-proxy为每个服务提供负载均衡功能，将客户端的请求均匀分配到后端的多个 Pod 上。它支持多种负载均衡策略，如轮询、随机等
除了核心组件，还有一些推荐的 Add-ons：
- kube-dns 负责为整个集群提供 DNS 服务
- Ingress Controller 为服务提供外网入口
- Heapster 提供资源监控
- Dashboard 提供 GUI
- Federation 提供跨可用区的集群
- Fluentd-elasticsearch 提供集群日志采集、存储与查询
Kubernetes 多组件之间的通信原理为 :
- API Server 负责 etcd 存储的所有操作，且只有 API Server 才直接操作 etcd 集群
- API Server 对内（集群中的其他组件）和对外（用户）提供统一的 REST API，其他组件均通过 API Server 进行通信
- Controller Manager、Scheduler、Kube-proxy 和 Kubelet 等均通过 API Server watch API 监测资源变化情况，并对资源作相应的操作
- 所有需要更新资源状态的操作均通过 API Server 的 REST API 进行
- API Server 也会直接调用 Kubelet API（如 logs, exec, attach 等），默认不校验 Kubelet 证书，但可以通过 –kubelet-certificate-authority 开启（而 GKE 通过 SSH 隧道保护它们之间的通信）
创建一个pod的流程为：
- 用户通过 REST API 创建一个 Pod
- API Server 将其写入 etcd
- Scheduluer 检测到未绑定 Node 的 Pod，开始调度并更新 Pod 的 Node 绑定
- Kubelet 检测到有新的 Pod 调度过来，通过 Container Runtime 运行该 Pod
- Kubelet 通过 Container Runtime 取到 Pod 状态，并更新到 API Server 中
端口号：
Worker node
