from: https://zhaohuabing.com/post/2020-02-22-k8s-network-mindmap/ 作者：zhaohuabing.com

Kubernetes

基本理念

  • 自动化部署，缩扩容和管理容器应用

  • 预期状态管理(Desired State Management)

    • Kubernetes API 对象（声明预期状态）
    • Kubernetes Control Plane（确保集群当前状态匹配预期状态）
      • Kubernetes Master
        • kube-apiserver（API Server）
          • 对外提供各种对象的CRUD REST接口
          • 对外提供Watch机制，通知对象变化
          • 将对象存储到Etcd中
        • kube-controller-manager（守护进程）
          • 功能：通过apiserver监视集群的状态，并做出相应更改，以使得集群的当前状态向预期状态靠拢
          • controllers
            • replication controller
            • endpoints controller
            • namespace controller
            • serviceaccounts controller
            • ……
        • kube-scheduler（调度器）
          • 功能：将Pod调度到合适的工作节点上运行
          • 调度的考虑因素
            • 资源需求
            • 服务治理要求
            • 硬件/软件/策略限制
            • 亲和以及反亲和要求
            • 数据局域性
            • 负载间的干扰
            • ……
      • Work Node
        • Kubelet（节点代理）
          • 接受通过各种机制（主要是通过apiserver）提供的一组PodSpec
          • 确保PodSpec中描述的容器处于运行状态且运行状况良好
        • Kube-proxy（节点网络代理）
          • 在节点上提供Kubernetes API中定义Service
          • 设置Service对应的IPtables规则
          • 进行流量转发（userspace模式）

            部署模式

  • Single node

  • Single head node，multiple workers
    • API Server，Scheduler，and Controller Manager run on a single node
  • Single etcd，HA heade nodes，multiple workers
    • Multiple API Server instances fronted by a load balancer
    • Multiple Scheduler and Controller Manager instances with leader election
    • Single etcd node
  • HA etcd，HA head nodes，multiple workers
    • Multiple API Server instances fronted by a load balancer
    • Multiple Scheduler and Controller Manager instances with leader election
    • Etcd cluster run on nodes seperate from the Kubernetes head nodes

  • Kubernetes Federation

    商业模式

  • 云服务用户：避免使用单一云提供商导致的厂商锁定，避免技术和成本风险

  • 云服务厂商：使用Kubernetes来打破AWS的先入垄断地位，抢夺市场份额

    Network

  • Linux Network Virtualization

  • Network Namespace
  • Veth Pair
  • Linux bridge
  • Vlan
  • Vxlan
  • Routing Protocol
    • Distance Vector Protocol
      • BGP
    • Link-State Protocol
      • OSPF

  • K8s Network

  • Certificate and PKI

  • Kubernetes 中使用到的证书