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【k8s连载系列】2. k8s整体架构

生活百科

# 一、Kubernetes的整体架构
学习k8s，最终目的是为了部署应用，部署一个完整的k8s, 就要知道k8s的组成 。k8s主要包含两大部分: 中间包含三个绿色包的是master服务器. 下面是node节点.
在这里提前说一下etcd，etcd是k8s集群的一个数据库存储服务器 。它采用了RAFT算法来选举主节点，所以，要求我们的master节点个数必须是3，5，7，9这样的奇数，也就是大于1的奇数个 。3个节点可以保证1次高可用，5个节点可以保证两次高可用，7个节点可以保证3次高可用 。以此类推 。也就是3个节点最多可以死一次 。5个节点最多可以死2次 。node节点的个数不限制 。
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上图是k8s的简单架构图 。可以看到有如下几个部分：
- master节点：左上角的最大快区域，是我们整个k8s的核心 。上面说的大于1的奇数个节点，说的就是这里 。- node节点：- etcd存储端：用来存储k8s中的数据的，主要采用Raft算法 。- internet网络层：- firewall防火墙：- web UI：- kubectl：
# 二、Master节点
master节点在整个服务中起着至关重要的作用
master中主要有三个部分的内容：scheduler，控制器，api server 。
## 1、Api Server
api server是所有服务请求访问统一的入口（所有请求的统一的入口) 。如果想要给k8s下达命令，不管是什么类型的命令，都需要发送给api servier 。
Api Server 本身是一个HTTP Server，也就是一个web服务器，它是无状态的 。它的所有数据都会写入到Etcd 。如果你想要管Api Server要数据，它本身是没有的，他会去Etcd里面查询，然后返回给你 。
从上图可以看出. Master中scheduler需要和api server交互, rc要和api server交互, kubectl(客户端)也要和api sever交互, web UI也要和api server交互, etcd也要和api server交互. apiserver是非常繁忙的.
api server采用的是无状态http请求，所以，他不会记录任何数据，所有数据都存储在etcd上 。
Kubernetes API 服务器的主要实现是 kube-apiserver 。kube-apiserver 设计上考虑了水平伸缩，也就是说，我们可以通过部署多个实例进行伸缩 。你可以运行 kube-apiserver 的多个实例，并在这些实例之间平衡流量 。
## 2、Scheduler 任务调度器
scheduler是k8s本身的一个调度器，这个调度器可以存在多个组成高可用 。
scheduler是任务调度器, 负责调度任务, 选择合适的节点来执行任务. 当用户下达资源请求的时候，任务调度器会把任务分配给后端的多个node节点上，要基于一定的原则，**公平的**，快速的分发 。也就是说，保证每个节点都有事做，不要浪费资源，做到资源利用最大化 。所以，scheduler调度区非常关键，**他是保证整个集群资源利用高不高的核心组件 。**
举个例子，一个任务来了, 要部署一个应用，到底应该部署在哪个节点上呢？ 这个过程就是通过scheduler进行任务调度的 。有的机器繁忙，有的机器空闲，scheduler会找一台空闲的机器进行部署 。通过scheduler进行任务调度分发至不同的node.
scheduler会将任务交给api server, 由api server将任务写入到etcd, 也就是说scheduler不会直接和etcd交互 。
## 3、controller-manager 控制器管理器
controller-manager: 控制器, 处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器 。假如集群中有的pod已经死了，控制管理器就会处理将其删除或者救活 。集群中的扩容，维稳都是有控制管理器来实现的 。相当于是集群的管家 。
举例来说，有一个订单服务，我们要部署这个服务，首先是交给任务调度器，任务调度器调用api server，将信息保存到etcd，etcd会创建一个controller-manager来专门管理这个订单服务 。通常来说，一个资源对应一个控制器 。

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