Kubernetes（简称K8s），是一个开源的容器编排平台，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。

K8S诞生于Google，基于其多年在生产环境中运行容器的经验，现已成为现代微服务架构、和云原生应用的核心技术。

K8S通过管理容器的生命周期，确保系统在大规模的生产环境中，可以高效稳定地运行。

K8S组件

k8s采用主从架构，其中集群中的所有节点都由控制平面管理、和调度。

如下图所示：

K8S组件，主要会包含两大最核心的组件：控制平面（Control Plane）、工作节点（Worker Nodes）。

控制平面（Control Plane）：负责管理整个集群的状态，调度任务，监控集群正常运行；

工作节点（Worker Nodes）：运行实际的应用容器，负责：容器的运行、和管理。

如果你想掌握好K8s，最核心的就是掌握好：控制平面（Control Plane）和工作节点（Worker Nodes）。

下面，我就分别详解：控制平面（Control Plane）和工作节点（Worker Nodes）@mikechen

控制平面组件

控制平面：负责管理 Kubernetes 集群中的所有节点、和 Pod。

它由以下组件组成，重点关注下图的“黄色框”：

“黄色框”会涉及到如下组件：API Server、Scheduler、Controller...等核心组件。

API Server：它是集群的入口，类似微服务网关这样，所有操作必须通过 API Server。

负责接收来自用户、和其他组件的请求，并通过 REST API 提供集群管理功能。

Controller Manager

Controller Manager ：是集群管理中的重要组件，它负责确保集群的实际状态与期望状态的一致性。

Controller Manager，是由多个控制器组成，每个控制器负责处理集群中的一种或、多种资源对象的状态管理。

如下图所示:

每个控制器负责：特定类型的资源、或功能。

常见的控制器包括：

总之，控制器的设计使得 K8S，能够在大规模环境中自动化管理容器、和服务。

负责根据调度策略（如：资源使用率、亲和性...等），将新创建的 Pod 分配到合适的节点上。

比如：通过 CPU、内存、GPU ...等资源的要求，Scheduler 确保节点有足够的可用资源来满足 Pod 的需求。

并且，通过调度策略，比如：公平调度、优先级...等，确保资源的合理分配和高效利用。

分布式键值存储系统，用于保存集群的所有配置信息、和状态数据。

etcd，重点保证数据的一致性、和持久性。

以及，提供集群状态的快速读取、和修改能力。

工作节点的组件

工作节点组件：运行实际的应用容器，负责：容器的执行、和管理。

每个工作节点，包含以下“绿色框”所示组件：

工作节点是运行实际应用程序的地方，它接收 API Server 的调度指令并运行 Pod。

工作节点上的核心组件包括：

每个节点上的代理，负责确保 Pod 正常运行。

Pod是 K8S中最小的可部署单元，通常由一个、或多个紧密耦合的容器组成。

如下图所示：

Pod 是 Kubernetes 中的基本构建块，提供了容器的封装、和管理功能。

它们可以包含一个、或多个容器，这些容器共享：网络、存储资源，并在同一个环境中运行。

当创建一个 Pod 时，K8S调度器，会将 Pod 调度到合适的工作节点上。

调度器根据资源需求、节点的负载、和调度策略来选择节点。

一旦 Pod 被调度到节点上，kubelet 在节点上启动并运行 Pod 中的容器。

Kube-proxy

网络代理，管理网络规则，确保容器、和服务之间的网络通信。

比如：使用 iptables 、或 ipvs 维护网络规则，将流量转发到相应的 Pods。

容器运行时

负责运行容器，如：Docker、containerd 等。

主要复制：拉取容器镜像，创建、和运行容器。

以及，提供容器的生命周期管理，如：启动、停止和监控容器...等等。

总之，K8S的控制平面、和工作节点是集群正常运行的核心，通过这两部分的协同工作，K8S才能够实现高效的容器编排、管理、和自动化运维。