В последние годы Kubernetes приобрел огромную популярность как мощная платформа оркестрации контейнеров. Он обеспечивает беспрепятственное развертывание, масштабирование и управление контейнерными приложениями. В основе Kubernetes лежит концепция кластера, который состоит из нескольких взаимосвязанных компонентов, работающих вместе для создания надежной и масштабируемой инфраструктуры. В этой статье мы рассмотрим ключевые компоненты кластера Kubernetes, предоставим примеры кода и разговорные объяснения различных методов, используемых в каждом компоненте.

1. Главный узел:
   Главный узел служит плоскостью управления кластером. Он управляет общим состоянием и координирует деятельность рабочих узлов. Ключевые компоненты главного узла включают в себя:

   • kube-apiserver: предоставляет API Kubernetes и служит интерфейсом для плоскости управления.
   • kube-controller-manager: обеспечивает желаемое состояние кластера путем управления различными контроллерами.
   • kube-scheduler: назначает рабочие нагрузки соответствующим рабочим узлам на основе доступности ресурсов и политик планирования.

2. Рабочие узлы.
   Рабочие узлы — это «рабочие лошадки» кластера Kubernetes, отвечающие за запуск контейнеров и выполнение задач. Они состоят из следующих компонентов:

   • kubelet: выступает в качестве посредника между главным узлом и рабочими узлами, обеспечивая правильную работу контейнеров.
   • kube-proxy: управляет сетевой маршрутизацией и балансировкой нагрузки между контейнерами внутри кластера.
   • Среда выполнения контейнера: отвечает за получение образов контейнеров, создание контейнеров и управление ими, а также распределение ресурсов.

3. etcd:
   etcd — это распределенное хранилище пар «ключ-значение», которое служит основным хранилищем данных Kubernetes. Он хранит данные конфигурации кластера, информацию о состоянии и метаданные, обеспечивая высокую доступность и согласованность.

4. Сеть.
   Kubernetes использует надежную сетевую модель для обеспечения связи между контейнерами и внешними ресурсами. Некоторые популярные сетевые решения включают в себя:

   • Flannel: простая и легкая оверлейная сеть, которая предоставляет подсеть для каждого хоста и обеспечивает связь между контейнерами.
   • Calico: обеспечивает соблюдение сетевых политик и детальный контроль безопасности за счет реализации распределенного брандмауэра.

5. Хранилище.
   Kubernetes предоставляет различные варианты постоянного хранилища, позволяя приложениям хранить и извлекать данные даже после перезапуска модуля или перепланирования. Некоторые часто используемые методы включают в себя:

   • Постоянные тома (PV) и заявки на постоянные тома (PVC): PV представляют собой физические ресурсы хранения, а PVC — это запросы на хранилище.
   • Классы хранения: динамически выделяет PV на основе предопределенных классов хранения, что упрощает управление хранилищем.
   • StatefulSets: позволяет управлять приложениями с отслеживанием состояния, обеспечивая стабильную сетевую идентификацию и предсказуемый порядок модулей.

Понимание ключевых компонентов кластера Kubernetes имеет решающее значение для эффективного развертывания контейнерных приложений и управления ими. В этой статье мы рассмотрели главный узел, рабочие узлы, etcd, сетевые компоненты и компоненты хранилища. Мы рассмотрели различные методы и предоставили примеры кода, чтобы дать вам практическое представление о том, как работает каждый компонент. Используя возможности кластеров Kubernetes, организации могут добиться плавного масштабирования, высокой доступности и эффективного использования ресурсов для своих контейнерных рабочих нагрузок.