Из каких основных компонентов состоит архитектура Kubernetes?

Kubernetes — это распределенная система оркестрации контейнеров, состоящая из двух основных групп компонентов: Control Plane (Плоскость управления) и Worker Nodes (Рабочие узлы).

Control Plane (Мастер-узел/ы)

Управляет всем кластером. Компоненты могут работать на одном или распределенных узлах.

1. kube-apiserver:

   • Фронтенд Control Plane. Единственный компонент, с которым взаимодействуют все остальные (CLI, UI, узлы).
   • Предоставляет REST API для управления кластером (создание, обновление, удаление ресурсов).

2. etcd:

   • Распределенное key-value хранилище. Сохраняет всю конфигурацию и состояние кластера (желаемое и текущее).
   • Единственный компонент с состоянием (stateful) в Control Plane.

3. kube-scheduler:

   • Отвечает за распределение подов (Pods) по рабочим узлам.
   • Учитывает требования ресурсов (CPU/RAM), политики affinity/anti-affinity, ограничения и т.д.

4. kube-controller-manager:

   • Запускает контроллеры — фоновые циклы, которые следят за состоянием кластера и приводят его к желаемому.
   • Примеры контроллеров: Node Controller, Replication Controller, Endpoints Controller, Service Account Controller.

Worker Nodes (Рабочие узлы)

Запускают рабочие нагрузки (контейнеры).

1. kubelet:

   • Агент на каждом узле. Отвечает за запуск, остановку и поддержание состояния подов в соответствии с PodSpec, полученными от API-сервера.
   • Сообщает о состоянии узла и подов обратно в Control Plane.

2. kube-proxy:

   • Сетевой прокси на каждом узле. Реализует концепцию Service (сервиса).
   • Поддерживает сетевые правила, которые обеспечивают коммуникацию с подами как внутри узла, так и снаружи.

3. Container Runtime:

   • Программное обеспечение, которое непосредственно запускает контейнеры (например, containerd, CRI-O, Docker Engine).
   • Kubernetes взаимодействует с ним через Container Runtime Interface (CRI).

Основные абстракции (Ресурсы)

• Pod: Наименьшая и простейшая единица развертывания. Группа из одного или нескольких контейнеров с общими сетевыми и storage-ресурсами.
• Service: Абстракция, определяющая логический набор подов и политику доступа к ним (стабильный IP/DNS имя).
• Ingress: Управляет внешним HTTP/HTTPS доступом к сервисам внутри кластера (роутинг, SSL).

Пример минимального манифеста Pod:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-example
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.21
    ports:
    - containerPort: 80