Kubernetes：为下一代基础设施赋能的核心组件

2023-12-22 00:48:57

K8s 已成为现代基础设施建设中必不可少的一部分，它的出现彻底改变了我们部署、管理和扩展应用程序的方式。K8s 的核心组件发挥着至关重要的作用，确保了容器化应用程序的稳定运行和高效管理。

为了更深入地了解 K8s 的核心组件，我们首先需要对 K8s 的系统架构有一个清晰的认识。K8s 采用的是分布式架构，由多个组件共同协作来管理和协调容器化应用程序。

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K8s 的控制平面是 K8s 的核心，负责管理和协调整个集群。控制平面包括以下组件：

工作节点是 K8s 集群中的实际计算单元，负责运行容器化应用程序。工作节点包括以下组件：

K8s 集群中的网络组件负责在节点之间建立和维护网络连接，并为容器化应用程序提供网络服务。

K8s 集群中的存储组件负责为容器化应用程序提供持久化存储服务。

K8s 集群中的安全组件负责保护集群免受各种安全威胁，包括身份验证、授权和加密等。

K8s 的核心组件具有强大的功能，能够满足现代基础设施建设的各种需求。

1. 调度器

调度器负责将容器化的应用程序分配到合适的节点上，以实现资源的最佳利用和应用程序的性能优化。调度器可以根据多种因素来做出调度决策，例如：

2. 控制器

控制器负责监视和维护 K8s 集群的状态，并根据需要采取相应的措施。控制器可以分为两类：

基本控制器 ：基本控制器负责维护 K8s 集群的基本功能，例如：
- Pod 控制器 ：负责监视和维护 Pod 的状态，并根据需要创建、删除或重新启动 Pod。
- 复制控制器 ：负责确保指定数量的 Pod 始终处于运行状态。
- 服务控制器 ：负责为应用程序创建和管理服务。
自定义控制器 ：自定义控制器是由用户创建的控制器，用于实现特定的功能，例如：
- 滚动更新控制器 ：负责将应用程序从旧版本滚动更新到新版本。
- 水平自动伸缩控制器 ：负责根据应用程序的负载情况自动调整应用程序的副本数。

3. 网络

K8s 的网络组件负责在节点之间建立和维护网络连接，并为容器化应用程序提供网络服务。K8s 的网络组件包括：

容器网络接口 （CNI）：CNI 是一个用于在容器中配置和管理网络接口的规范。常见的 CNI 实现包括 Calico、Flannel 和 Weave Net 等。
服务网格 ：服务网格是一个用于在 K8s 集群中管理和保护网络流量的系统。常见的服务网格实现包括 Istio、Linkerd 和 Consul 等。

4. 存储

K8s 的存储组件负责为容器化应用程序提供持久化存储服务。K8s 的存储组件包括：

持久卷 ：持久卷是 K8s 中用于管理持久化存储资源的抽象概念。持久卷可以由各种存储系统提供，例如：
- 本地存储 ：使用工作节点的本地磁盘作为存储介质。
- 网络存储 ：使用共享存储设备（如 NAS 或 SAN）作为存储介质。
- 云存储 ：使用云存储服务（如 AWS EBS 或 Azure Disk）作为存储介质。
存储类 ：存储类是 K8s 中用于定义持久卷的属性和性能特征的抽象概念。用户可以根据应用程序的需求选择合适的存储类来创建持久卷。

5. 安全

K8s 的安全组件负责保护集群免受各种安全威胁，包括身份验证、授权和加密等。K8s 的安全组件包括：