Kubernetes(k8s)核心概念(简洁版)

  • 时间:2025-11-29 21:48 作者: 来源: 阅读:6
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摘要:Kubernetes(k8s)是一个开源的容器编排平台,用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。下面这个表格汇总了其最核心的概念和组件,可以协助你快速建立整体认知。概念类别核心组件/对象核心职责一句话解读架构角色控制平面 (Control Plane)集群的“大脑”,负责全局决策和调度。管理集群的总体状态,是集群的指挥中心。工作节点 (Worker Node)集群的“手臂”,负责具体执行。运行实

Kubernetes(k8s)是一个开源的容器编排平台,用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。下面这个表格汇总了其最核心的概念和组件,可以协助你快速建立整体认知。

概念类别

核心组件/对象

核心职责

一句话解读

架构角色

控制平面 (Control Plane)

集群的“大脑”,负责全局决策和调度。

管理集群的总体状态,是集群的指挥中心。


工作节点 (Worker Node)

集群的“手臂”,负责具体执行。

运行实际应用工作负载的虚拟机或物理机。

控制平面组件

API Server

集群的“总入口”和“通信枢纽”。

所有内部组件和外部用户都必须通过它来操作集群资源。


etcd

集群的“配置数据库”。

一个高可用的键值存储系统,持久化保存整个集群的状态和配置数据。


Scheduler

集群的“调度中心”。

监听未被调度的Pod,并根据资源情况等因素,将其分配到合适的工作节点上运行。


Controller Manager

集群的“自动控制中心”。

内部包含多种控制器,确保集群的实际状态(如Pod副本数)符合用户声明的期望状态。

工作节点组件

kubelet

节点上的“代理”和“管家”。

负责与管理平面通信,并维护本节点上Pod的生命周期(创建、销毁、监控)。


kube-proxy

节点上的“网络代理”。

维护节点上的网络规则,实现Service的负载均衡和服务发现功能。


容器运行时 (Container Runtime)

容器运行的“底层引擎”。

负责拉取镜像并真正运行容器(如Docker, containerd)。

核心API对象

Pod

可部署的“最小计算单元”。

Kubernetes管理的最小单位,一个Pod可以包含一个或多个紧密关联的容器,它们共享网络和存储。


Deployment

无状态应用的“部署管理器”。

声明Pod的副本数量、更新策略等,控制器会确保实际状态始终符合声明。


Service

应用的“稳定访问入口”和“负载均衡器”。

为一组功能一样的Pod提供一个固定的访问地址和域名,无论后端Pod如何变化,访问方式不变。


ConfigMap / Secret

应用配置的“管理中心”。

将配置信息(ConfigMap)或敏感数据(Secret)与容器镜像分离,实现配置解耦。


Namespace

集群的“虚拟分区”。

在物理集群内部创建多个虚拟集群,用于实现资源隔离和多租户管理。


核心工作流程

为了让你更好地理解这些组件和对象是如何协同工作的,我们来看两个最关键的流程:

  1. Pod 创建流程
  2. 提交:用户通过 kubectl向 API Server提交一个Pod创建请求(例如,通过一个YAML文件)。
  3. 持久化API Server对请求进行验证后,将Pod的元数据信息写入 etcd
  4. 调度Scheduler持续监听 API Server,发现这个尚未分配节点的Pod。它根据调度算法选择一个最优的工作节点,并将这个绑定信息通过 API Server写回 etcd
  5. 执行:目标节点上的 kubelet通过 API Server监听到有Pod需要在本节点运行。它根据Pod的描述,调用本地的容器运行时来启动指定的容器。
  6. 汇报kubelet持续监控容器的状态,并通过 API Server汇报回 etcd
  7. 服务发现与负载均衡
  8. 当您创建一个 Service时,它会通过标签选择器与一组Pod关联。
  9. 集群中的每个节点上运行的 kube-proxy会监听到这个Service的存在。
  10. kube-proxy会在本节点上配置相应的网络规则(例如,使用iptables或IPVS),将所有发往该Service固定IP(Cluster IP)的请求,智能地转发到后端健康的Pod上。

总结

你可以将Kubernetes集群想象成一个自动化的工作车间

  • 控制平面是车间的中央控制室(API Server是调度员,etcd是工单数据库,Scheduler是任务分配员,Controller Manager是自动化流程监控)。
  • 工作节点是车间的生产线(kubelet是工头,kube-proxy是内部物流协调员,容器运行时是具体执行操作的机器)。
  • Pod/Deployment/Service等API对象,就是你下达的生产指令和规范

希望这个简洁版的总结能协助你快速抓住Kubernetes的核心。

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