k8s常见组件之Kube-apiserver

Kube-apiserver

Kube-apiserver 是 Kubernetes 集群中非常重要的一个核心组件,它担任以下关键角色:

API 服务

Kube-apiserver 提供了 Kubernetes API 的入口,供集群内外的各种客户端(如 kubectl、控制平面组件等)访问和操作资源对象。
它实现了 RESTful 风格的 API 接口,支持 JSON 和 YAML 格式的数据交互。

认证和授权

Kube-apiserver 负责对请求的客户端进行身份认证,支持多种认证方式如 x509 证书、Bearer Token 等。
它还负责基于 RBAC 模型对客户端的操作请求进行授权控制。

资源存储

Kube-apiserver 将集群中的所有资源对象(如 Pod、Service、Deployment 等)的状态数据存储在 etcd 中。
它提供了资源对象的增删改查等 API 操作,间接操作 etcd 中的数据。

资源验证

Kube-apiserver 会对客户端提交的资源对象进行语法和语义验证,确保资源定义的合法性。
它会拒绝那些无法通过验证的资源定义请求。

Watch 机制

Kube-apiserver 提供 Watch 功能,客户端可以 Watch 感兴趣的资源对象,实时获取其状态变化事件。
这为构建基于事件驱动的控制器提供了基础。

高可用和扩展性

Kube-apiserver 可以部署多个实例,形成高可用的 API 服务。
同时它也可以通过 kube-aggregator 机制扩展新的 API 资源和功能。

API服务指的是

API 接口指的是 Kubernetes 集群对外提供的统一的 REST API 服务。这个 API 服务由 Kube-apiserver 组件来提供和管理。

具体来说:

资源模型

Kubernetes 将集群中的各种资源(如 Pod、Service、Deployment 等)都抽象为 API 资源对象。
这些资源对象都有标准化的 API 接口,用于对它们进行 CRUD 操作。

API 版本

Kubernetes 会为不同的资源对象维护多个API版本,比如 v1、v1beta1 等。
不同版本之间可能存在兼容性差异,用户可以根据需求选择合适的 API 版本。

API 调用

集群内部组件和集群外部客户端都可以通过调用 Kube-apiserver 提供的 REST API 来访问和管理集群资源。
API 请求通常通过 HTTP/HTTPS 协议进行,并使用 JSON 格式传输数据。

认证和授权

Kube-apiserver 会对 API 请求进行身份认证和授权,确保只有被授权的用户/服务才能访问对应的资源。

总之,Kubernetes 的 API 接口为集群内外的各种应用程序提供了标准化的资源管理方式,使得 Kubernetes 具有良好的可扩展性和可编程性。Kube-apiserver 作为 API 接口的提供者,在整个 Kubernetes 系统中发挥着核心的作用。

简单示例

让我们看一个具体的例子来说明 Kubernetes 的 API 接口的使用。假设我们需要在 Kubernetes 集群中创建一个 Nginx 的 Deployment。

首先,我们可以定义一个 Deployment 的 YAML 配置文件:


apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

然后,我们可以通过 Kubernetes API 接口来创建这个 Deployment:


# 使用 kubectl 命令访问 Kubernetes API
kubectl create -f nginx-deployment.yaml

当我们执行这个命令时,kubectl 客户端会向 Kube-apiserver 发送一个 HTTP POST 请求,请求内容就是上面定义的 Deployment YAML 配置。

Kube-apiserver 收到这个请求后,会:

对请求进行身份认证和授权验证,确保操作者有权限创建 Deployment 资源。
解析 YAML 配置,创建对应的 Deployment 资源对象。
将 Deployment 对象的状态信息存储到 etcd 中,供集群其他组件使用。
返回创建成功的响应给 kubectl 客户端。

之后,其他 Kubernetes 组件(如 Kube-controller-manager、Kubelet 等)会监听 Deployment 对象的变化,并根据期望状态对集群进行相应的编排和调度。

这就是一个典型的通过 Kubernetes API 接口来管理集群资源的例子。开发者和运维人员可以利用这些 API 接口来构建各种自动化运维工具和应用程序。