通过Kind来了解k8s结构

简介和安装

kind是将k8s部署在本地docker环境中的工具,本身仅包含一个命令行工具,同时有多个CPU架构下的node镜像,可以直接在本机docker环境中拉起一个k8s集群。
目前kind依赖docker环境,按照它的文档,后续会和docker解耦,只需要一个CRI就可以了。因此还是一个比较轻量化的工具,可以通过自动化搭建简单的k8s集群,并在此之上运行集成测试。

kind安装比较方便,可以借助于包管理工具,也有预编译的二进制文件:https://kind.sigs.k8s.io/docs/user/quick-start/#installing-with-a-package-manager 。对于mac来说,直接用homebrew安装即可:

brew install kind

创建集群

kind为所有版本的k8s都做了节点镜像,因此可以通过指定节点镜像版本的方式,来指定实际创建的k8s版本。在创建之前,可以在docker hub上搜索下对应的tag,
以确认k8s集群的版本。

然后,就可以使用kind命令来创建集群了:

kind create cluster --name CLUST_NAME --image IMAGE_NAME

注意:

  • 节点镜像都比较大(普遍在400多M),直接从docker hub拉取速度比较慢
  • 对于M1(ARM)架构电脑,在选择镜像版本的时候需要注意只有比较新的版本支持ARM64

完成集群创建之后,本地就可以通过kubectl命令来直接和集群进行交互了。

节点镜像内容

既然kind能够直接拉起一个k8s集群,我们可以通过进入节点镜像来看下里面到底包含了什么。

systemd-+-containerd---15*[{containerd}]
        |-containerd-shim-+-kube-scheduler---8*[{kube-scheduler}]
        |                 |-pause
        |                 `-11*[{containerd-shim}]
        |-containerd-shim-+-kube-controller---6*[{kube-controller}]
        |                 |-pause
        |                 `-11*[{containerd-shim}]
        |-containerd-shim-+-kube-apiserver---9*[{kube-apiserver}]
        |                 |-pause
        |                 `-11*[{containerd-shim}]
        |-containerd-shim-+-etcd---14*[{etcd}]
        |                 |-pause
        |                 `-11*[{containerd-shim}]
        |-containerd-shim-+-kube-proxy---7*[{kube-proxy}]
        |                 |-pause
        |                 `-11*[{containerd-shim}]
        |-containerd-shim-+-coredns---8*[{coredns}]
        |                 |-pause
        |                 `-12*[{containerd-shim}]
        |-containerd-shim-+-coredns---9*[{coredns}]
        |                 |-pause
        |                 `-11*[{containerd-shim}]
        |-containerd-shim-+-local-path-prov---12*[{local-path-prov}]
        |                 |-pause
        |                 `-11*[{containerd-shim}]
        |-containerd-shim-+-kindnetd---6*[{kindnetd}]
        |                 |-pause
        |                 `-11*[{containerd-shim}]
        |-kubelet---18*[{kubelet}]
        `-systemd-journal

通过容器内的进程树可以看见主要的进程:

  • kube-scheduler:k8s默认调度器,负责将 Pods 指派到节点上
  • kube-controller:默认控制器进程
  • kube-apiserver:api服务,对外提供标准API,所有其他组件都通过它来交互
  • etcd:kv存储
  • kube-proxy:节点上运行的网络代理
  • kubelet:节点上负责Pod中容器运行的代理
  • coredns:dns解析服务
  • kindnetd:CNI插件,为集群网络提供双栈网络支持
  • local-path-prov:让节点可以使用本地存储

除了最后两个算是给kind定制的插件,其他都是k8s标准组件(或插件),官方文档给了一个架构图:
架构图

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