前言Kubernetes集群采用Master-Node架构控制面板Master包含kube-apiserverREST接口、controller-manager运行节点、任务等控制器、cloud-controller-manager云平台对接、schedulerPod调度和etcd分布式KV存储。节点组件负责运行容器附加组件提供DNS、Ingress入口、监控Prometheus、Dashboard界面、Federation高可用及日志采集Fluentd-elasticsearch。分层架构从核心层API与插件执行、应用层部署与路由、管理层度量、自动化、策略、接口层到生态系统共同构成完整、可扩展的容器编排体系。一、集群架构1.1 Borg架构图1.2 K8s架构图二、相关组件2.1 控制面板组件Master2.1.1 kube-apiserver接口服务基于 REST 风格开放 K8s 接口服务。2.1.2 kube-controller-managerkube-controller-manager 是控制平面组件负责运行控制器进程。从逻辑上讲每个控制器都是一个独立的进程但是为了降低复杂性它们都被编译到同一个可执行文件并在同一个进程中运行。这些控制器包括节点控制器Node Controller负责在节点出现故障时进行通知和响应。任务控制器Job Controller监测代表一次性任务的 Job2.1.3 cloud-controller-manager云控制器管理器第三方云平台提供的控制器 API 对接管理功能。2.1.4 kube-scheduler调度器负责将 Pod 基于一定算法将其调用到更合适的节点服务器上2.1.5 etcd理解为 k8s 的数据库键值类型存储的分布式数据库提供了基于 Raft 算法实现自主的集群高可用2.2 节点组件2.3 附加组件2.3.1 kube-dnskube-dns 负责整个集群提供 DNS 服务2.3.2 Ingress ControllerIngress Controller 为服务提供外网入口2.3.3 PrometheusPrometheus 提供资源监控2.3.4 DashboardDashboard 提供 GUI2.3.5 FederationFederation 提供高可用的集群2.3.6 Fluentd-elasticsearchFluentd-elasticsearch 提供集群日志采集、存储与查询三、分层架构生态系统接口层管理层系统度量如基础设施、容器和网络的度量自动化如自动扩展、动态 Provision 等以及策略管理RBAC、Quota、PSP、NetworkPolicy 等应用层部署无状态应用、有状态应用、批处理任务、集群应用等和路由服务发现、DNS 解析等核心层Kubernetes 最核心的功能对外提供 API 构建高层的应用对内提供插件式应用执行环境