容器编排系统简单介绍

集群的组件主要分为控制平面组件和节点组件.也就是master和worker.master内部主要有:kube-apiserver、kube-controller-manager、cloud-controller-manager、kube-scheduler和etcd worker内部主要有:kubelet、kube-proxy和container-runtime

Master

kube-apiserver

是 Kubernetes 控制平面的前端，提供 RESTful API 接口，是所有组件（包括用户、kubectl、其他控制平面组件、kubelet、kube-proxy 等）与集群通信的唯一入口。

负责认证（Authentication）、授权（Authorization）、准入控制（Admission Control）。
所有对集群状态的读写操作都必须通过它。
支持水平扩展以提高可用性和性能。

kube-controller-manager

运行控制器（Controllers），这些控制器通过监控集群状态（通过 apiserver）并使当前状态向期望状态收敛。 常见控制器包括：

Node Controller（处理节点宕机）
Replication Controller / ReplicaSet Controller（维持 Pod 副本数）
Endpoint Controller（维护 Service 与 Pod 的映射）
Namespace Controller、ServiceAccount Controller 等将多个控制器逻辑整合到一个二进制进程中，便于部署和管理。

cloud-controller-manager

用于与底层云平台（如 AWS、GCP、Azure、OpenStack 等）交互，将云厂商特定的控制逻辑从核心 Kubernetes 代码中解耦。 包含的控制器示例：

Node Controller（更新节点信息，如云上的实例状态）
Route Controller（配置云路由）
Service Controller（创建云负载均衡器，如 ELB）只在使用云提供商时才需要启用,是 Kubernetes 实现“可移植性”的关键设计之一。 不是所有集群都启用 cloud-controller-manager（例如裸金属或本地集群可能不需要）。

kube-scheduler

负责将新创建的 Pod 调度（绑定）到合适的节点上运行。

etcd

是 Kubernetes 的唯一事实来源（single source of truth），以键值对形式存储整个集群的状态（如 Pod、Service、Node、ConfigMap 等对象的元数据）。

是一个高可用、强一致性的分布式键值存储系统（基于 Raft 协议）。
虽然 etcd 通常部署在控制平面节点上，但它本身并不是 Kubernetes 的组件，而是独立项目（由 CoreOS 开发，现属 CNCF）。
生产环境中建议 etcd 集群独立部署或至少与控制平面组件隔离以提高稳定性。严格来说，etcd 不属于 Kubernetes 的“组件”，而是其依赖的外部存储系统。但在架构图中常被归入控制平面。

Worker

kubelet

运行在每个工作节点上，负责管理该节点上的 Pod 和容器。 具体职责包括：

从 apiserver 获取分配给本节点的 PodSpec
启动/停止容器（通过 CRI 与 container runtime 交互）
健康检查（liveness/readiness probes）
上报节点和 Pod 状态是节点上最重要的代理，直接与容器运行时通信,不通过 API Server 创建的 Pod（如静态 Pod）也由 kubelet 管理。

kube-proxy

维护节点上的网络规则，实现 Kubernetes Service 的集群内网络访问（ClusterIP、NodePort 等）。 实现方式：

iptables 模式（默认）：通过 iptables 规则做 DNAT
ipvs 模式：更高性能，支持更多负载均衡算法
userspace 模式（已弃用）注意,kube-proxy不处理 Pod 到 Pod 的直接通信（那是 CNI 插件的职责）,只负责 Service 的流量转发。

container-runtime

负责拉取镜像、运行和管理容器的生命周期。 常见实现：

Docker（通过 dockershim，K8s v1.20+ 已弃用）
containerd（推荐）
CRI-O（轻量级，专为 Kubernetes 设计） Kubernetes 通过 CRI（Container Runtime Interface） 与运行时解耦,必须兼容 CRI 标准才能被 kubelet 使用。

本文仅作简单参考,详情查看官方文档、知乎Kubernetes 架构：权威指南（2025）