10. Cluster Architecture


k8s_arch

▲ Kubernetes controll plane / worker node 組件


12. ETCD in Kubernetes


  • 透過 kubectl get 都是 (透過 api-server ) 向 etcd 查詢資料。
  • 講師提供的練習環境是使用 kubeadm 搭建的，課程最後的章節會教導如何從 scratch 建立 Kubernetes cluster。

etcd_manual_install_0

▲ --advertise-client-urls etcd LISTEN 的 IP 以及 port，其中 port 必須是 2379。


etcd_kubeadm_0

▲ 使用 kubeadm 安裝的話 etcd 會被安裝在 pod 裡面。

  • 透過 kubectl exec etcd-mini-k8s -n kube-system -- etcdctl get / --prefix --keys-only 可以查詢 key。
  • etcd 的根目錄是 /registry。

get_etcd_keys_error

▲ 不過因為沒有傳送給予 CA 憑證，所以不給查詢 (後面章節應該會介紹)
有嘗試用過這篇給的方式，沒用 (沒有細查，應該是 cert 的位置不對吧~) etcd-list-keys


etcd_ha_config

▲ 因為 etcd 極為重要，通常都會弄 HA! config 內就需要知道彼此在哪裡。


14. Kube-API Server


  • 除了透過 kubectl 也可以直接對 api-server 傳送 POST 操作。
  • api-server
  • kube-scheduler 會持續監測 api-server，所以它會知道有新的任務並且指派 which worker node should it placed，並且回傳 api-server。 (假設我們要建立 pod)
  • 接著 api-server 會更新 etcd cluster 內的資料。
  • 再來 api-server 會傳送任務單到剛才 kube-scheduler 指派的 worker node 身上的 kubelet。
  • kubelet 使用 container runtime 建立 container，並且回傳狀態給 api-server。
  • api-server 會更新 etcd cluster 內的資料。

quick_check_install_kube_api_server

▲ 快速看過 scratch install api-server 有哪些參數需要被設定。


15. Kube Controller Manager


Kube Controller Manager 其實是一個統稱，裡面包含了:

  • Deployment-Controller
  • Namespace-Controller
  • Endpoint-Controller
  • CronJob-Controller
  • Job-Controller
  • PV Protection-Controller
  • Service Account-Controller
  • Stateful-Controller
  • Replicaset
  • Node-Controller
  • Replication-Controller

為什麼我要打這麼多 總之 resource controller 的功能就是滿足 desired state!


node_controller

▲ Node-Controller 運作機制。每 5 秒 ping 一次 (實際上應該不是 ping 啦)，在被標註成 Unreachable 之前會給 40 秒的 node monitor grace period，維持 Unreachable 狀態超過 5 分鐘才會觸發 pod eviction。
延伸閱讀: 20211122_ Kubernetes 多叢集及單叢集架構選擇探討


quick_check_install_kube_controller_mng

▲ 快速看過 scratch install Kube Controller Manager 所需參數。包含剛剛提到的秒數都是 option，預設 Kube Controller Manager 開啟所有 controller，也是可以透過參數單獨關閉

1
2

## 在 control plane 執行可以看到目前 running 的參數
ps -aux | grep 'kube-controller-manager'

16. Kube Scheduler


  • scheduler 只被用來挑選 worker node，實際上建立 container 的是 kubelet
  • kube-scheduler 在挑選時，首先會針對 worker node 做 filter 去除掉不符合資格的 node，接著 rank it (例如: 這個 resource 放置後剩餘資源多者獲勝)。當然，這是可以被客製化的，後面會有專門一個章節討論。
1
2

## 在 control plane 執行可以看到目前 running 的參數
ps -aux | grep 'kube-scheduler'

17. Kubelet


  • kubeadm 的安裝方式，預設並沒有安裝 kubelet 必須手動在 worker node 安裝
1
2

## 在 control plane/worker node 執行可以看到目前 running 的參數
ps -aux | grep 'kube-kubelet'

18. Kube Proxy


在 CKAD 課程當中我們知道 pod 可以跨 worker node 訪問 pod，最好的方式是透過 service (而非 pod IP)。
但 service 並不像 pod 一樣有個 container 實體存在 worker node，service 的資訊會被記錄在 kube-proxy 當中，並且產生出規則 (例如: iptable)。
後面會有很大一個章節在討論網路的部分~


kube_proxy

▲ kube-proxy


kube_proxy_daemondset

▲ kubeadm 部屬 kube-proxy 的方式是透過 daemondset