Kubernetes工作流程--<1>

Kubernetes工作流程

客户端创建pod 流程：

1. 用户管理员创建 Pod 的请求默认是通过kubectl 客户端管理命令 api server 组件进行交互的，默认会将请求发送给 API Server。
2. API Server 会根据请求的类型选择用何种 REST API 对请求作出处理（比如：创建 Pod 时 Storage 类型是 Pods 时，其对应的就是 REST Storage API）。
3. REST Storage API 会对请求作相应的处理并将处理的结果存入高可用键值存储系统 Etcd 中。
4. 在 API Server 响应管理员kubectl 的请求后，Scheduler 会根据ETCD集群中运行 Pod情况 及 Node 信息进行判断，将需要创建的 Pod 分发到可用的 Node 节点上。然后根据一组相关规则将pod分配到可以运行它们的节点上，并更新数据库，记录pod分配情况。
5. Kubelet监控数据库变化，管理后续pod的生命周期，发现被分配到它所在的节点上运行的那些pod，就会进行docker组件的启动，docker组件会启动对应的容器（pod），会在该节点上运行这个新pod。
6. kube-proxy运行在集群各个节点主机上，管理网络通信，如服务发现、负载均衡。例如当有数据发送到主机时，将其路由到正确的pod或容器。对于从主机上发出的数据，它可以基于请求地址发现远程服务器，并将数据正确路由，在某些情况下会使用轮训调度算法(Round-robin)将请求发送到集群中的多个实例。

集群功能各模块功能描述：

Master节点：

Master节点上面主要由四个模块组成，APIServer，schedule,controller-manager,etcd.

APIServer: APIServer负责对外提供RESTful的kubernetes API的服务，它是系统管理指令的统一接口，任何对资源的增删该查都要交给APIServer处理后再交给etcd，如图，kubectl(kubernetes提供的客户端工具，该工具内部是对kubernetes API的调用）是直接和APIServer交互的。

schedule:

schedule负责调度Pod到合适的Node上，如果把scheduler看成一个黑匣子，那么它的输入是pod和由多个Node组成的列表，输出是Pod和一个Node的绑定。

kubernetes目前提供了调度算法，同样也保留了接口。用户根据自己的需求定义自己的调度算法。

controller manager: 如果APIServer做的是前台的工作的话，那么controller manager就是负责后台的。每一个资源都对应一个控制器。而controller manager就是负责管理这些控制器的，比如我们通过APIServer创建了一个Pod，当这个Pod创建成功后，APIServer的任务就算完成了。

etcd：etcd是一个高可用的键值存储系统，kubernetes使用它来存储各个资源的状态，从而实现了Restful的API。

Node节点：

每个Node节点主要由三个模板组成：kublet, kube-proxy

kube-proxy:

该模块实现了kubernetes中的服务发现和反向代理功能。kube-proxy支持TCP和UDP连接转发，默认基Round

Robin算法将客户端流量转发到与service对应的一组后端pod。服务发现方面，kube-proxy使用etcd的watch机制监控集群中service和endpoint对象数据的动态变化，并且维护一个service到endpoint的映射关系，从而保证了后端pod的IP变化不会对访问者造成影响，另外，kube-proxy还支持session

affinity。

kublet：kublet是Master在每个Node节点上面的agent，是Node节点上面最重要的模块，它负责维护和管理该Node上的所有容器，但是如果容器不是通过kubernetes创建的，它并不会管理。本质上，它负责使Pod的运行状态与期望的状态一致。