kubernetes架构之二

清风听雨

一、概述
　　IaaS:即基础设施即服务，通过虚拟化和分布式存储等技术，实现对包括服务器、存储设备、网络设备等各种物理资源的抽象；从而形成了一个可扩展、可按需分配的虚拟资源池。最具代表性的IaaS产品有Amazon AWS，提供虚拟机EC2和云存储S3等服务；
　　PaaS：平台即服务，为开发者提供了应用的开发环境和运行环境，将开发者从繁琐的IT环境管理中解放出来；PaaS主要面向的是软件专业人员；
　　SaaS：软件即服务，面向使用软件的终端用户。比如：在线使用的邮箱系统
二、架构和组件
　　kubernetes API Server: 作为k8s系统的入口，其封装了核心对象的增删改查的操作，以REST API接口方式提供给外部客户和内部组件调用，它维护的REST对象将持久化到Etcd中。
　　kubernetes Scheduler:负责集群的资源调度，为新建的Pod分配host。这部分工作独立成一个组件，意味着可以很方便地替换成其他的调度器；
　　kubernetes Controller Manager:负责执行各种控制器，目前已经实现很多控制器来保证kubernetes的正常运行，主要的控制器如下：
控制器  说明 Replication Controller                                 管理维护Replication Controller，关联Replication Controller 和Pod，保证Replication Controller定义的副本数量与实际运行Pod的数量是一致的                                                                  Node Controller  管理维护Node，定期检查Node的健康状态，标识出失效的NodeNamespace Controller  管理维护Namespace，定期清理无效的Namespace，包括Namespace下的API对象，像Pod、Service和Secret等Endpoint Controller  管理维护Endpoints，关联Service和Pod，创建Endpoints作为Service的后端，当Pod发生变化时，实时刷新EndpointsService Account Controller  管理维护Service Account，为每个Namespace创建默认的Service Account，同时为Service Account创建Service Account SecretPersistent Volume Controller 管理维护Persistent Volume和Persistent Volume Claim，为新的Persistent Volume Claim分配Persistent Volume进行绑定，为释放的Persistent Volume执行清理回收Daemon Set Controller　　 管理维护Deamon Set，负责创建Daemon Pod，保证指定的Node上正常运行Daemon PodDeployment Controller　　　　 管理维护Deployment，关联Deployment和Replication Controller，保证运行指定数目的Pod，当Deployment更新时，控制实现Replication Controller和Pod的更新　　Job Controller　　
管理维护Job，为Job创建一次性任务Pod，保证完成Job指定完成的任务数目　　Pod Autoscaler Controller
实现Pod的自动伸缩，定时获取监控数据，进行策略匹配，当满足条件时执行Pod的伸缩动作　　kubernetes Node是运行节点，用于运行管理业务的容器，包含以下组件:
　　Kubelet： 负责管控容器，kubelet会从kuberenetes API Server接收Pod的创建请求，启动和停止容器，监控容器运行状态并汇报给Kubernetes API Server
　　Kubernetes Proxy：负责为Pod创建代理服务，Kuberenetes Proxy会从Kubernetes API Server获取所有的Service，并根据Service 信息创建代理服务，实现Service 到Pod的请求路由和转发，从而实现kubernetes曾经的虚拟转发网络；
　　Docker： k8s Node是容器运行节点，需要运行Docker服务，目前k8s也支持Rocket（一款CoreOS开发的类Docker的开源容器引擎）；
　　三、k8s网络：
　　k8s的网络模型要求每一个Pod都拥有一个扁平化共享网络命名空间的IP，成为PodIP， Pod能够直接通过PodIP跨网络与其他物理机和Pod进行通信。要实现k8s网络模型，需要在k8s集群中创建一个覆盖网络（Overlay Network），联通各个节点，目前可通过第三方网络插件来创建覆盖网络，例如：Flannel和Open vSwitch。
　　Flannel为不同Node的Docker网桥配置不同的IP网段以保证Docker容器的IP在集群内唯一，所以Flannel会重新配置Docker网桥，需要先删除原先创建的Docker网桥；
　　四、k8s深入：
　　k8s是容器集群管理系统，为容器化的应用提供资源调度、部署运行、容灾容错和服务发现等功能。其中涉及Pod、Replication Controller和Service这k8s基本要素的功能展示；