k8s基本架构
时间: 2025-04-01 14:17:03 浏览: 25
### Kubernetes 基本架构组成及原理
Kubernetes 是一种用于自动化部署、扩展以及管理容器化应用程序的开源系统[^1]。其基本架构由 Master 和 Node 组成,这些组件共同协作以支持整个集群的操作。
#### 1. 集群组成部分
Kubernetes 集群主要分为两大部分:Master 和 Node。
- **Master**: 这是集群的大脑,负责管理和控制整个集群的状态。它包含了几个核心组件:
- **API Server**: 提供 RESTful 接口来处理客户端请求并更新 API 对象状态。
- **Scheduler**: 负责调度新创建的 Pod 到合适的节点上运行。
- **Controller Manager**: 实现各种控制器功能,例如副本集控制器 (Replication Controller),确保期望状态与实际状态一致。
- **etcd**: 分布式键值存储数据库,保存了集群的所有数据配置信息[^2]。
- **Node**: 工作节点承载具体的应用负载执行任务。每个节点都安装了一些必要的服务程序以便于配合 master 完成功能需求:
- **kubelet**: 负责维护容器生命周期并与 Docker 或其他容器引擎交互。
- **kube-proxy**: 实现服务代理和服务发现机制,提供网络通信能力。
- **Container Runtime**: 如 Docker, containerd 等,用来启动停止容器实例。
#### 2. 网络模型
为了使不同 Pods 可以相互通信,Kubernetes 使用了一种称为 CNI(Container Network Interface) 的标准插件体系结构作为基础构建块之一[CNI 插件负责将 k8s 的抽象层映射到底层物理或者虚拟网络环境中去],常见的解决方案有 Flannel , Calico 等多种选择可供用户依据场景灵活选用[^3].
#### 3. 资源分配与负载均衡
通过定义 Resource Requests 和 Limits 来告知系统关于应用所需的计算资源(cpu,memory),从而帮助 scheduler 更加合理地做出决策;另外借助 service object 结合 kube-proxy 技术手段达成跨主机间的流量分发目的[^4].
#### 4. Pod 设计理念
Pod 是 k8s 平台里最小不可再分割的基本操作单位,内部可能包含单个或多个相互关联密切的工作进程(即容器).其中 pause 容器起到协调作用维持共享文件系统卷等功能特性[^5].
```yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: example-pod
spec:
containers:
- name: main-container
image: nginx
```
上述 YAML 文件展示了如何声明一个简单的 Nginx Webserver 类型 pod.
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