Kubernetes集群組件
一個典型的Kubernetes 集群由多個工作節點（ worker node ）和一個集群控制平面(control plane ，即Master ），以及一個集群狀態存儲系統（ etcd ）組成。 其中Master 節點負責整個集群的管理工作，為集群提供管理接口， 並監控和編排集群中的各個工作節點。各節點負責以Pod 的形式運行容器，因此，各節點需要事先配置好容器運行依賴到的所有服務和資源，如容器運行時環境等。
Kubernetes 的系統架構如圖1-1 l 所示。
Master 節點主要由apiserver 、controller-manager 和scheduler 三個組件，以及一個用於集群狀態存儲的etcd 存儲服務組成，而每個No de 節點則主要包含ku belet 、kube-proxy 及
容器引擎（ Docker 是最為常用的實現） 等組件。此外， 完整的集群服務還依賴於一些附加組件，如KubeDNS 等。
Master 組件
Kubernetes 的集群控制平面由多個組件組成，這些組件可統一運行於單一Master 節點，
也可以以多副本的方式同時運行於多個節點，以為Master 提供高可用功能，甚至還可以運
行於Kubernetes 集群自身之上。Master 主要包含以下幾個組件。
( 1 ) API Server
API Server 負責輸出RESTful風格的Kubemetes API ，它是發往集群的所有REST操作命令的接人點，並負責接收、校驗並響應所有的阻ST 請求，結果狀態被持久存儲於etcd中。因此， API Server 是整個集群的網關。
( 2 ）集群狀態存儲（ Cluster State Store)
Kubemetes 集群的所有狀態信息都需要持久存儲於存儲系統etcd 中， 不過， etcd 是由CoreOS 基於Raft 協議開發的分佈式鍵值存儲，可用於服務發現、共享配置以及一致性保障（如數據庫主節點選擇、分佈式鎖等） 。因此， etcd 是獨立的服務組件，並不隸屬於Kubernetes 集群自身。生產環境中應該以etcd 集群的方式運行以確保其服務可用性。
etcd 不僅能夠提供鍵值數據存儲，而且還為其提供了監昕（ watch ）機制，用於監聽和推送變更。Kubernetes 集群系統中， etcd 中的鍵值發生變化時會通知到API Server ，並由其通過watchAPI 向客戶端輸出。基於watch 機制， Kubernetes 集群的各組件實現了高效協同。
( 3 ）控制器管理器（ Controller Manager)
Kubernetes 中， 集群級別的大多數功能都是由幾個被稱為控制器的進程執行實現的，這幾個進程被集成於kube- controller-manager 守護進程中。由控制器完成的功能主要包括生命週期功能和API 業務邏輯，具體如下。
l 生命週期功能：包括Names pace 創建和生命週期、Eve nt 垃圾回收、Pod 終止相關的垃圾回收、級聯垃圾回收及Node 垃圾回收等。
l API 業務邏輯：例如，由ReplicaSet 執行的Pod 擴展等。
( 4 ）調度器（ Scheduler)
Kubernetes 是用於部署和管理大規模容器應用的平臺，根據集群規模的不同， 其託管運行的容器很可能會數以千計甚至更多。API Server 確認Pod 對象的創建請求之後，便需要由Scheduler 根據集群內各節點的可用資源狀態，以及要運行的容器的資源需求做出調度決策，其工作邏輯如圖1-12 所示。另外， Kubernetes 還支持用戶自定義調度器。
Node 組件
Node 負責提供運行容器的各種依賴環境，並接受Master 的管理。每個Node 主要由以
下幾個組件構成。
Node 負責提供運行容器的各種依賴環境，並接受Master 的管理。每個Node 主要由以
下幾個組件構成。
( 1 ) Node 的核心代理程序kubelet
kubelet 是運行於工作節點之上的守護進程，它從API Server 接收關於Pod 對象的配
置信息並確保它們處於期望的狀態（ desired state ，後文不加區別地稱之為“目標狀態”） 。
kubelet 會在API Server 上註冊當前工作節點，定期向Master 彙報節點資源使用情況，並通
過cAdvisor 監控容器和節點的資源佔用狀況。
( 2 ）容器運行時環境
每個Node 都要提供一個容器運行時（ Container Runtime ）環境，它負責下載鏡像並運
行容器。kubelet 並未固定鏈接至某容器運行時環境，而是以插件的方式載入配置的容器環
境。這種方式清晰地定義了各組件的邊界。目前， Kubernetes 支持的容器運行環境至少包括
Docker 、RKT 、cri-o 和Fraki 等。
( 3 ) kube-proxy
每個工作節點都需要運行一個kube-proxy 守護進程，它能夠按需為Serv ice 資源對象生
成iptables 或ipvs 規則，從而捕獲訪問當前Service 的ClusterIP 的流量並將其轉發至正確的後端Pod 對象。
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