【kubernetes系列】Kubernetes中的重要概念（一）

在学习k8s之前，必须先了解 Kubernetes中的重要概念，它们是组成 Kubernetes 集群的基石。（参考Kubernetes权威指南）

一、Master
Kubernetes 里的Master指的是集群的控制节点， 每个Kubernetes 集群里至少需要有一个Master节点负责整个集群的管理和控制，基本上Kubernetes的所有控制命令都发给它，它来负责具体的执行过程，我们后面执行的所有命令基本都是在Master节点上运行。为了实现高可用，可以运行多个Master。

Master节点上运行着以下一组关键进程。

• Kubernetes API Server(kube-apiserver), 提供 HTTP Rest 接口的关键服务程序，kubernets里所有资源增、删、改、查等操作的唯一入口，也是集群控制的入口进程。
• Kubernetes Controller Manager(kube-controller-manager)，所有资源对象的自动化控制中心可以理解为资源对象的大总管。
• Kubernetes Scheduler(kube-scheduler)，资源调度(pod)的进程，相当于调度室。
• etcd Server，Kubernetes 里所有资源对象的数据全部是保持在etcd中，etcd是一种key-value类型的数据库

二、Node
Node 的职责是运行各种容器应用。Node 由 Master 管理，Node 上有相应的服务负责监控并汇报容器的状态，并根据 Master 的要求管理容器的生命周期。Node 可以是物理机或者是虚拟机，可以是Windows或者是Linux的操作系统。Master节点也可以充当为node节点，然后部署服务。

Node运行着一些关键进程：

• kubelet：负责Pod对应的容器的创建、启停等任务，同时与Master节点密切协作，实现集群管理的基本功能。
• kube-proxy：实现Kubernetes Service的通信与负载均衡机制的重要组件。
• Docker Engine （docker）：Docker引擎，负责本机的容器创建和管理工作。

我们可以执行下述命令查看集群中有多少个Node（master节点也算是node节点中的一种）：

[root@k8s-m1 ~]# kubectl get nodeNAME STATUS ROLESAGEVERSIONk8s-m1 Readymaster 111d v1.19.16k8s-m2 Readymaster 111d v1.19.16k8s-m3 Readymaster 111d v1.19.16#查看node的详细信息[root@k8s-m1 ~]# kubectl describe node k8s-m1Name: k8s-m1Roles:masterLabels: beta.kubernetes.io/arch=amd64beta.kubernetes.io/os=linuxkubernetes.io/arch=amd64kubernetes.io/hostname=k8s-m1kubernetes.io/os=linuxnode-role.kubernetes.io/master=Annotations:kubeadm.alpha.kubernetes.io/cri-socket: /var/run/dockershim.socknode.alpha.kubernetes.io/ttl: 0projectcalico.org/IPv4Address: 192.168.2.140/24projectcalico.org/IPv4IPIPTunnelAddr: 10.244.42.151volumes.kubernetes.io/controller-managed-attach-detach: trueCreationTimestamp:Mon, 06 Mar 2023 10:27:18 +0800Taints: <none>Unschedulable:falseLease:HolderIdentity:k8s-m1AcquireTime: <unset>RenewTime: Sun, 25 Jun 2023 15:58:26 +0800Conditions:Type StatusLastHeartbeatTime LastTransitionTimeReason Message---- ----------------------- ------------------------ -------NetworkUnavailable False Wed, 21 Jun 2023 14:54:23 +0800 Wed, 21 Jun 2023 14:54:23 +0800 CalicoIsUp Calico is running on this nodeMemoryPressure False Sun, 25 Jun 2023 15:56:18 +0800 Mon, 08 May 2023 15:33:54 +0800 KubeletHasSufficientMemory kubelet has sufficient memory availableDiskPressure False Sun, 25 Jun 2023 15:56:18 +0800 Wed, 21 Jun 2023 11:13:07 +0800 KubeletHasNoDiskPressure kubelet has no disk pressurePIDPressureFalse Sun, 25 Jun 2023 15:56:18 +0800 Mon, 08 May 2023 15:33:54 +0800 KubeletHasSufficientPIDkubelet has sufficient PID availableReadyTrueSun, 25 Jun 2023 15:56:18 +0800 Mon, 19 Jun 2023 10:58:37 +0800 KubeletReady kubelet is posting ready statusAddresses:InternalIP:192.168.2.140Hostname:k8s-m1Capacity:cpu:16ephemeral-storage:38815216Kihugepages-1Gi:0hugepages-2Mi:0memory: 8007188Kipods: 110Allocatable:cpu:16ephemeral-storage:35772103007hugepages-1Gi:0hugepages-2Mi:0memory: 7904788Kipods: 110System Info:Machine ID: df2da3c566ed497795d970fc58760acdSystem UUID:420948D8-763D-6A67-4414-58ECF43AD89CBoot ID:3b3cc5df-90ce-44df-add0-d4e7a4f07869Kernel Version: 3.10.0-957.el7.x86_64OS Image: CentOS Linux 7 (Core)Operating System: linuxArchitecture: amd64Container Runtime Version:docker://19.3.15Kubelet Version:v1.19.16Kube-Proxy Version: v1.19.16PodCIDR:10.244.2.0/24PodCIDRs: 10.244.2.0/24Non-terminated Pods:(6 in total)Namespace NameCPU RequestsCPU LimitsMemory RequestsMemory LimitsAGE--------- ---------------------------------------------------------kube-system calico-node-cgffm 250m (1%) 0 (0%)0 (0%) 0 (0%) 222dkube-system kube-apiserver-k8s-m1 250m (1%) 0 (0%)0 (0%) 0 (0%) 111dkube-system kube-controller-manager-k8s-m1200m (1%) 0 (0%)0 (0%) 0 (0%) 111dkube-system kube-proxy-dlw8r0 (0%)0 (0%)0 (0%) 0 (0%) 45dkube-system kube-scheduler-k8s-m1 100m (0%) 0 (0%)0 (0%) 0 (0%) 111dmetallb-systemspeaker-t44hq 0 (0%)0 (0%)0 (0%) 0 (0%) 4d1hAllocated resources:(Total limits may be over 100 percent, i.e., overcommitted.)Resource Requests Limits-------- -------- ------cpu800m (5%)0 (0%)memory 0 (0%) 0 (0%)ephemeral-storage0 (0%) 0 (0%)hugepages-1Gi0 (0%) 0 (0%)hugepages-2Mi0 (0%) 0 (0%)Events:<none>

说明：
上述命令展示了Node的如下关键信息。

• Node基本信息：名称、标签、创建时间等。

• Node当前的运行状态，Node启动以后会做一系列的自检工作，比如磁盘是否满了，如果满了就标注OutOfDisk=True，否则继续检查内存是否不足（如果内存不足，就标注MemoryPressure=True），最后一切正常，就设置为Ready状态（Ready=True），该状态表示Node处于健康状态，Master将可以在其上调度新的任务了（如启动Pod）。

• Node的主机地址与主机名。

• Node上的资源总量：描述Node可用的系统资源，包括CPU、内存数量、最大可调度Pod数量等，注意到目前Kubernetes已经支持GPU资源分配了(alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu=0)。

• Node可分配资源量：描述Node当前可用于分配等资源量。

• 主机系统信息：包括主机等唯一标识UUID、Linux kernel版本号、操作系统类型与版本、Kubernetes版本号、kubelet与kube-proxy的版本号等。

• 当前正在运行等Pod列表概要信息。

• 已分配的资源使用概要信息，例如资源申请的最低、最大允许使用量占系统总量等百分比。

• Node相关的Event信息。

具体内容请参考《kubernetes权威指南》

更多关于kubernetes的知识请前往博客主页。