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Kubernetes核心组件篇 (五) : 核心组件Kubelet

分类: 文章 • 2023-12-18 13:06:22

一、kubelet简介

在kubernetes集群中，每个Node节点都会启动kubelet进程，用来处理Master节点下发到本节点的任务，管理Pod和其中的容器。kubelet会在API Server上注册节点信息，定期向Master汇报节点资源使用情况，并通过cAdvisor监控容器和节点资源。可以把kubelet理解成【Server-Agent】架构中的agent，是Node上的pod管家。

kubelet

1、每个节点都运行一个kubelet进程，默认端口10250

2、接收并执行master发来的指令，管理pod和其中的容器

3、每个kubelet都会向apiserver注册自身信息

4、定期向master节点汇报当前节点的情况

5、通过cAdvisor监控节点和容器的资源

更多kubelet配置参数信息可参考kubelet --help

工作原理

Kubernetes核心组件篇 (五) : 核心组件Kubelet

二、节点管理

节点通过设置kubelet的启动参数“–register-node”，来决定是否向API Server注册自己，默认为true。可以通过kubelet --help或者查看kubernetes源码【cmd/kubelet/app/server.go中】来查看该参数。

kubelet的配置文件

默认配置文件在/etc/kubernetes/kubelet中，其中

  • –api-servers：用来配置Master节点的IP和端口。
  • –kubeconfig：用来配置kubeconfig的路径，kubeconfig文件常用来指定证书。
  • –hostname-override：用来配置该节点在集群中显示的主机名。
  • –node-status-update-frequency：配置kubelet向Master心跳上报的频率，默认为10s。

三、Pod管理

kubelet有几种方式获取自身Node上所需要运行的Pod清单。但本文只讨论通过API Server监听etcd目录，同步Pod列表的方式。

kubelet通过API Server Client使用WatchAndList的方式监听etcd中/registry/nodes/${当前节点名称}和/registry/pods的目录，将获取的信息同步到本地缓存中。

kubelet监听etcd，执行对Pod的操作，对容器的操作则是通过Docker Client执行，例如启动删除容器等。

kubelet创建和修改Pod流程：

  1. 为该Pod创建一个数据目录。
  2. 从API Server读取该Pod清单。
  3. 为该Pod挂载外部卷（External Volume）
  4. 下载Pod用到的Secret。
  5. 检查运行的Pod，执行Pod中未完成的任务。
  6. 先创建一个Pause容器，该容器接管Pod的网络，再创建其他容器。
  7. Pod中容器的处理流程：
    1）比较容器hash值并做相应处理。
    2）如果容器被终止了且没有指定重启策略，则不做任何处理。
    3）调用Docker Client下载容器镜像，调用Docker Client运行容器。

四、容器健康检查

Pod通过探针的方式来检查容器的健康状态，具体可参考Pod详解#Pod健康检查。

1、LivenessProbe探针

  • 用于判断容器是否健康，如果探测不健康则通过kubelet删除该容器
  • 如果一个容器不包含探针kubelet会认为值为success

扩展：LivenessProbe探针实现的三种方式

  • 第一、ExecAction：在容器内部执行一条命令，如果退出状态码为0，则表明容器健康
  • 第二、TCPSocketAction：通过容器的IP地址和端口号执行TCP检查，如果端口能够被访问则表明容器健康
  • 第三、HTTPGetAction：通过容器的IP地址和端口及路径调用HTTP GET方法，如果状态码大于等于200且小于400，则认为容器健康

2、ResdinessProbe

  • 用于判断容器是否启动完成且准备接收请求，如果探测到失败，则pod的状态被修改

3、kubelet定期调用容器中的livenessprobe探针来诊断容器的健康状态

五、cAdvisor资源监控

  • 一个开源的分析容器资源使用率和性能特性的代理工具
  • 自动查找所有在其所在的节点上的容器，自动采集CPU、内存、文件系统和网络使用的统计信息
  • cAdvisor通过其所在的节点机的4194端口暴露一个UI

kubelet通过cAdvisor获取本节点信息及容器的数据。cAdvisor为谷歌开源的容器资源分析工具，默认集成到kubernetes中。

cAdvisor自动采集CPU,内存，文件系统，网络使用情况，容器中运行的进程，默认端口为4194。可以通过Node IP+Port访问。

更多参考：http://github.com/google/cadvisor

参考《Kubernetes权威指南》

六、CR（Container Runtime）容器运行时

  • 容器运行时是Kubernetes最重要的组件之一
  • 负责真正管理镜像和容器的生命周期
  • kubelet通过CRI与容器运行时交互，以管理镜像和容器

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