开源容器集群管理系统Kubernetes架构及组件介绍(2)

如下图所示,有三个pod都有label为"app=backend",创建service和replicationController时可以指定同样的label:"app=backend",再通过label selector机制,就将它们与这三个pod关联起来了。例如,当有其他frontend pod访问该service时,自动会转发到其中的一个backend pod。

开源容器集群管理系统Kubernetes架构及组件介绍

3. Kubernetes构件

Kubenetes整体框架如下图,主要包括kubecfg、Master API Server、Kubelet、Minion(Host)以及Proxy。

开源容器集群管理系统Kubernetes架构及组件介绍

3.1 Master

Master定义了Kubernetes 集群Master/API Server的主要声明,包括Pod Registry、Controller Registry、Service Registry、Endpoint Registry、Minion Registry、Binding Registry、RESTStorage以及Client, 是client(Kubecfg)调用Kubernetes API,管理Kubernetes主要构件Pods、Services、Minions、容器的入口。Master由API Server、Scheduler以及Registry等组成。从下图可知Master的工作流主要分以下步骤:

Kubecfg将特定的请求,比如创建Pod,发送给Kubernetes Client。

Kubernetes Client将请求发送给API server。

API Server根据请求的类型,比如创建Pod时storage类型是pods,然后依此选择何种REST Storage API对请求作出处理。

REST Storage API对的请求作相应的处理。

将处理的结果存入高可用键值存储系统Etcd中。

在API Server响应Kubecfg的请求后,Scheduler会根据Kubernetes Client获取集群中运行Pod及Minion信息。

依据从Kubernetes Client获取的信息,Scheduler将未分发的Pod分发到可用的Minion节点上。

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下面是Master的主要构件的详细介绍。

3.1.1 Minion Registry

Minion Registry负责跟踪Kubernetes 集群中有多少Minion(Host)。Kubernetes封装Minion Registry成实现Kubernetes API Server的RESTful API接口REST,通过这些API,我们可以对Minion Registry做Create、Get、List、Delete操作,由于Minon只能被创建或删除,所以不支持Update操作,并把Minion的相关配置信息存储到etcd。除此之外,Scheduler算法根据Minion的资源容量来确定是否将新建Pod分发到该Minion节点。

可以通过curl {master-apiserver-ip}:4001/v2/keys/registry/minions/来验证etcd中存储的内容。

3.1.2 Pod Registry

Pod Registry负责跟踪Kubernetes集群中有多少Pod在运行,以及这些Pod跟Minion是如何的映射关系。将Pod Registry和Cloud Provider信息及其他相关信息封装成实现Kubernetes API Server的RESTful API接口REST。通过这些API,我们可以对Pod进行Create、Get、List、Update、Delete操作,并将Pod的信息存储到etcd中,而且可以通过Watch接口监视Pod的变化情况,比如一个Pod被新建、删除或者更新。

3.1.3 Service Registry

Service Registry负责跟踪Kubernetes集群中运行的所有服务。根据提供的Cloud Provider及Minion Registry信息把Service Registry封装成实现Kubernetes API Server需要的RESTful API接口REST。利用这些接口,我们可以对Service进行Create、Get、List、Update、Delete操作,以及监视Service变化情况的watch操作,并把Service信息存储到etcd。

3.1.4 Controller Registry

Controller Registry负责跟踪Kubernetes集群中所有的Replication Controller,Replication Controller维护着指定数量的pod 副本(replicas)拷贝,如果其中的一个容器死掉,Replication Controller会自动启动一个新的容器,如果死掉的容器恢复,其会杀死多出的容器以保证指定的拷贝不变。通过封装Controller Registry为实现Kubernetes API Server的RESTful API接口REST, 利用这些接口,我们可以对Replication Controller进行Create、Get、List、Update、Delete操作,以及监视Replication Controller变化情况的watch操作,并把Replication Controller信息存储到etcd。

3.1.5 Endpoints Registry

Endpoints Registry负责收集Service的endpoint,比如Name:"MySQL",Endpoints: ["10.10.1.1:1909","10.10.2.2:8834"],同Pod Registry,Controller Registry也实现了Kubernetes API Server的RESTful API接口,可以做Create、Get、List、Update、Delete以及watch操作。

3.1.6 Binding Registry

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