k8s基礎架構介紹
k8s 是對容器進行編排的一種工具。通過k8s可以實現對容器的編排、部署、更新等
學習k8s之前，先了解相關的一些使用和配置k8s的一些工具。
k8s的常用工具
在 kubernetes 中，主要有三個日常使用的工具，這些工具使用 kube 前綴命名，這三個工具如下：
kubeadm
用來初始化集群的指令，能夠創建集群,并且添加新的節點。可用其它部署工具替代。
具體功能有:
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初始化集群：在控制平面節點（Master 節點）上運行
kubeadm init，自動生成集群所需的證書、配置文件和核心組件（如 API Server、Controller Manager、Scheduler 等）。 -
?加入節點：生成
kubeadm join命令，將工作節點（Worker 節點）添加到集群。 -
升級集群：支持 Kubernetes 版本的升級（如
kubeadm upgrade）。 -
重置集群：通過
kubeadm reset清理集群狀態。
kubelet：
?運行在每個節點（Master 和 Worker）上的代理，直接與容器運行時（如 Docker、containerd）交互，負責與API-server通信，管理節點上的 Pod 和容器生命周期。具體功能包括
-
?啟動/停止容器：根據 Kubernetes API Server 的指令，創建或終止 Pod 中的容器。
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監控容器的運行狀態，并向 API Server 報告節點和 Pod 的健康狀態。
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掛載存儲卷：按需掛載 Pod 所需的存儲卷（如 Persistent Volume）。
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?執行探針：運行
livenessProbe和readinessProbe檢查容器狀態。
kubectl
kubectl：用k8s中的命令行工具，與 kubernetes API-Server 通訊，是我們操作集群的客戶端。具體功能有
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創建、刪除、更新、查看集群中的資源（如
kubectl create,kubectl delete） -
?調試集群：查看 Pod 日志（
kubectl logs）、進入容器終端（kubectl exec）、檢查資源狀態（kubectl describe）。 -
通過 YAML 文件聲明式管理資源（如
kubectl apply -f deployment.yaml）。
那么我們操縱集群中的節點是怎么辦到的呢，其實就是用戶通過 kubectl 向 API Server 發送指令，API Server 再將指令傳遞給 kubelet 執行。
講完常用的工具，接下來，我們就可以一起看一下k8s的架構了。
k8s 架構
一個 kubernetes 集群是由一組被稱為節點的機器或虛擬機組成，節點有 master、worker 兩種類型。一個集群中至少有一個 master 節點，在沒有 worker 節點的情況下， Pod 也可以部署到 master 節點上。如果集群中的節點數量非常多，則可考慮擴展 master 節點，使用多個 master 節點控制集群。
k8s中的master節點組成了控制平面，worker節點組成了數據平面。
控制平面
控制平面由master節點組成。一個maser節點中通常由5個組件，包括
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?kube-apiserver：集群的“入口”，提供 REST API，接收用戶請求（如 kubectl 命令）。
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etcd:分布式鍵值存儲數據庫，保存集群的所有配置和狀態數據。
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kube-scheduler：調度 Pod 到合適的節點上運行。
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kube-controller-manager：運行各種控制器（如 Deployment、Node 控制器），確保集群處于期望狀態。
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?cloud-controller-manager?（可選）：與云平臺（如 AWS、GCP）交互，實現云原生功能。
數據平面
數據平面是 Kubernetes 集群中實際承載工作負載的核心層，由一組 ?工作節點（Worker Node）? 構成，負責運行用戶應用（Pod）并處理計算、存儲、網絡等實際任務。
每個worker節點中，都必須有:
kubelet：節點代理，管理本節點上 Pod 的生命周期（創建、終止、重啟容器）、監控容器狀態（如 CPU/內存使用率），并向控制平面報告節點和 Pod 的健康狀態、掛載存儲卷（Volume）、執行容器探針（Liveness/Readiness Probe）等。
kube-proxy：節點網絡代理，維護 Kubernetes 服務的網絡規則，確保 Pod 跨節點通信時，流量能正確轉發到目標端點（Endpoint）、實現 Service 的負載均衡和網絡流量路由（通過 iptables 或 IPVS 規則）。
k8s部署一個pod的完整流程
當用戶通過 kubectl create 或 kubectl apply 提交資源聲明（如 Deployment、Pod）時，集群會按以下步驟協調資源：
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用戶提交指令
kubectl 將 YAML 文件內容轉換為 API 請求，發送至 ?API Server。
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?API Server 處理請求
API Server 對請求進行身份認證（Authentication）、權限校驗（Authorization）并將資源定義（如 Pod 規格）持久化到 ?etcd 數據庫。
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?調度決策（Scheduler）
調度器監聽 API Server 的未調度 Pod 事件，執行以下邏輯：
過濾滿足 Pod 資源需求的節點（如 CPU/內存/GPU）。
根據策略（親和性、污點容忍、拓撲分布等）為 Pod 選擇最優節點。 -
節點執行（kubelet）
目標節點的 ?kubelet 檢測到新 Pod 調度到本節點后：
- 從鏡像倉庫拉取容器鏡像（若本地不存在）。
- 調用容器運行時創建容器，掛載存儲卷。
- 啟動容器并執行探針檢查。
- 持續監控容器狀態，并上報至 API Server。
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?狀態反饋與協調（Controller Manager）?
?控制器（如 Deployment Controller）? 持續監聽 Pod 狀態，若Pod 異常終止，觸發重啟或重建（根據重啟策略），若期望副本數與實際不符，觸發擴縮容操作。
