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【k8s】kubelet 和 API Server的关系

news 来源：原创 2025/7/17 16:11:53

文章目录

概述
1. # kubelet 和 API Server 之间的关系
- **1. 角色和功能**
- - **1.1 kubelet**
  - **1.2 API Server**
- **2. 交互关系**
- - **2.1 kubelet 从 API Server 获取指令**
  - **2.2 kubelet 向 API Server 上报状态**
  - **2.3 kubelet 与 API Server 的认证和授权**
- **3. 典型交互场景**
- - **3.1 创建 Pod**
  - **3.2 健康检查**
  - **3.3 节点资源上报**
- **4. 核心通信机制**
- - **4.1 API Server 是核心中枢**
  - **4.2 kubelet 的通信模型**
  - **4.3 TLS 安全通信**
- **5. 总结：kubelet 与 API Server 的关系**
- **总结**
2. kubelet 和 API Server 的运行方式
- **1. kubelet：每个节点一个进程（不是容器）**
- - **kubelet 是什么？**
  - **每个节点一个 kubelet**
  - **职责**
- **2. API Server：高可用部署，多实例容器**
- - **API Server 是什么？**
  - **API Server 的部署方式**
  - **运行方式**
- **3. 总结：kubelet 和 API Server 的运行数量**
- **4. 典型的生产环境布局**
- - **Worker 节点**
  - **Master 节点（高可用模式）**
参考

概述

简单来说 API Server 是个全局管控者，是一个总经理，负责接收诉求，然后分派下属去做具体的事务。kubelet 是一个部门经理，从总经理那拿到具体的任务，做完后还要写报告，汇总到总经理处。

1. # kubelet 和 API Server 之间的关系

1. 角色和功能

1.1 kubelet

定义：
- kubelet 是运行在每个节点上的主要组件，负责管理该节点上的容器。
功能：
- 监听 API Server 的指令（如创建、删除 Pod）。
- 监控 Pod 和容器的运行状态。
- 通过 CRI（Container Runtime Interface）与容器运行时（如 Docker 或 containerd）交互。
- 上报节点和 Pod 的状态到 API Server。
- 处理本地事件（如健康检查、日志管理等）。

1.2 API Server

定义：
- API Server 是 Kubernetes 控制平面的核心组件，用于处理所有 RESTful API 请求。
功能：
- 接收和处理集群的配置变更请求（如创建、更新资源）。
- 存储集群的状态数据到 etcd。
- 提供认证和授权服务，确保安全的集群访问。
- 通知各个组件（如 kubelet、controller-manager）执行资源调度和变更。

2. 交互关系

2.1 kubelet 从 API Server 获取指令

kubelet 定期向 API Server 查询其所在节点的工作负载信息（如 Pod 和 ConfigMap）。
工作流程：
1. kubelet 使用 watch 或 list API 从 API Server 获取指令。
2. 确保节点上运行的容器与 API Server 中的期望状态一致（同步状态）。

2.2 kubelet 向 API Server 上报状态

kubelet 定期向 API Server 上报：
- 节点状态（如资源使用情况、健康状态）。
- Pod 状态（如正在运行的容器信息）。
API Server 接收状态信息并存储在 etcd 中，供其他组件使用。

2.3 kubelet 与 API Server 的认证和授权

kubelet 通过 TLS 和 API Server 建立安全通信。
每个 kubelet 都有自己的认证凭据（通常是证书），以便与 API Server 交互。
API Server 使用 RBAC（角色访问控制）确定 kubelet 的权限范围。

3. 典型交互场景

3.1 创建 Pod

用户提交请求：
用户通过 kubectl 或其他工具向 API Server 提交 Pod 的创建请求。
调度器分配节点：
调度器（scheduler）根据资源情况，将 Pod 分配给某个节点。
kubelet 接收指令：
kubelet 查询 API Server，获取分配给本节点的 Pod 信息。
kubelet 执行操作：
kubelet 调用容器运行时（如 containerd），拉取镜像并运行容器。
状态上报：
kubelet 定期将 Pod 和容器的状态回报给 API Server。

3.2 健康检查

定义健康检查：
用户在 Pod 定义中设置健康检查（Liveness/Readiness Probes）。
kubelet 执行检查：
kubelet 定期检查容器健康状态（通过 HTTP 或命令）。
上报状态：
kubelet 将健康状态上报给 API Server，影响服务的调度和负载均衡。

3.3 节点资源上报

kubelet 启动后：
kubelet 定期向 API Server 上报节点的 CPU、内存等资源信息。
资源存储：
API Server 将节点资源信息存储在 etcd 中，供调度器等组件使用。

4. 核心通信机制

4.1 API Server 是核心中枢

API Server 是 kubelet 和其他控制平面组件之间的桥梁。
所有操作（如创建 Pod、更新 ConfigMap）都通过 API Server 进行。

4.2 kubelet 的通信模型

主动拉取：kubelet 主动从 API Server 拉取资源定义（如 Pod）。
状态上报：kubelet 定期将状态通过 HTTP API 上报给 API Server。

4.3 TLS 安全通信

kubelet 和 API Server 使用 HTTPS 进行通信。
kubelet 的客户端证书由集群管理员或 kubeadm 初始化时生成。

5. 总结：kubelet 与 API Server 的关系

组件	kubelet	API Server
角色	节点上的资源管理者	集群的控制中枢
通信方向	拉取指令、上报状态	接收状态、下发指令
依赖关系	依赖 API Server 提供工作负载信息	依赖 kubelet 上报的节点和 Pod 状态
认证方式	TLS 证书认证，RBAC 授权	管控所有集群组件的访问权限

总结

kubelet 和 API Server 是 Kubernetes 中紧密合作的两个组件。kubelet 承担了节点级别的资源管理和容器生命周期管理，而 API Server 则是集群级别的控制中心。两者通过安全通信和状态同步，确保集群中的资源调度和应用运行达到预期状态。

2. kubelet 和 API Server 的运行方式

1. kubelet：每个节点一个进程（不是容器）

kubelet 是什么？

kubelet 是一个进程，不是运行在容器中的组件。
它直接运行在每个节点的操作系统上，负责管理该节点上的 Pod 和容器。

每个节点一个 kubelet

在每个 Kubernetes 节点（无论是 Master 节点 还是 Worker 节点），都会运行一个 kubelet 进程。
该进程通过 TLS 证书与 API Server 通信。
运行方式：
- 通常以 系统服务（systemd service） 的形式运行。
- 在某些环境（如 K3s 或某些特殊部署）中，可能会以容器形式运行 kubelet，但这是少见的。

每个节点都有如下的进程：

$ ps -ef|grep kubelet
root       25354       1  8 Dec02 ?        10:24:07 /usr/bin/kubelet --v=0 --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.kubeconfig --config=/etc/kubernetes/kubelet.dynamicConfig --log-file=/paasdata/op-log/k8s/kubelet.klog --node-ip=194.246.9.5 --pod-infra-container-image=swr:2512/admin/op-containers-pause:v7.23.30.03.19125487 --cert-dir=/etc/kubernetes/certs/apiserver_to_kubelet_cert --root-dir=/paasdata/docker --network-plugin=cni --logtostderr=false --alsologtostderr=false --stderrthreshold=2 --maximum-dead-containers-per-container=1 --minimum-container-ttl-duration=1m --hostname-override=194.246.9.5

职责

同步 Pod 的实际状态和期望状态。
管理容器的生命周期（启动、停止、健康检查）。
定期上报节点和 Pod 的状态信息。

2. API Server：高可用部署，多实例容器

API Server 是什么？

API Server 是 Kubernetes 控制平面的核心组件，用于处理用户和其他组件的 API 请求。

API Server 的部署方式

单节点部署：
- 在小型或测试集群中，API Server 可能作为一个容器运行在单个 Master 节点上。
高可用部署（HA）：
- 在生产环境中，通常会部署多个 API Server 实例，运行在多个 Master 节点上。
- 使用 负载均衡（Load Balancer） 或虚拟 IP 将流量分发到不同的 API Server 实例。

运行方式

通常以容器形式运行。
默认情况下，使用 Kubernetes 的默认安装工具（如 kubeadm），API Server 会以 静态 Pod 的形式运行。这意味着：
- 它的配置文件存储在 /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml。
- kubelet 自动将其作为 Pod 拉起。

仅在控制节点才有api-server 的pod:

$ kubectl get po -A -o wide|grep -i kube-api
kube-system   kube-apiserver-194.246.9.3                                        1/1     Running   1 (5d6h ago)    10d     194.246.9.3     194.246.9.3    <none>           <none>
kube-system   kube-apiserver-194.246.9.4                                        1/1     Running   1 (5d6h ago)    10d     194.246.9.4     194.246.9.4    <none>           <none>
kube-system   kube-apiserver-194.246.9.5                                        1/1     Running   1 (5d6h ago)    10d     194.246.9.5     194.246.9.5    <none>           <none>

在控制节点对应的进程：

]$ ps -ef|grep bin/kube-apiserver
root       27275   27259  6 Dec02 ?        07:55:44 /usr/local/bin/kube-apiserver --v=0 --etcd-servers=https://194.246.9.5:2379,https://194.246.9.3:2379,https://194.246.9.4:2379 --service-cluster-ip-range=123.123.0.0/16 --enable-admission-plugins=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,ResourceQuota,DefaultStorageClass,Priority,EventRateLimit,NodeRestriction,MutatingAdmissionWebhook,ValidatingAdmissionWebhook --default-not-ready-toleration-seconds=60 --default-unreachable-toleration-seconds=60 --tls-cert-file=/etc/kubernetes/certs/server.crt --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/certs/server.key --tls-min-version=VersionTLS12 --client-ca-file=/etc/kubernetes/certs/ca.crt --service-account-key-file=/etc/kubernetes/certs/sign_sa_pub.key --service-account-signing-key-file=/etc/kubernetes/certs/sign_sa_pri.key --service-account-issuer=https://kubernetes.default.svc.cluster.local --api-audiences=kubernetes.default.svc --secure-port=6443 --bind-address=194.246.9.5 --apiserver-count=3 --advertise-address=194.246.9.5 --admission-control-config-file=/etc/kubernetes/admission_control/control-config.yaml --log-file=/paasdata/op-log/k8s/kube-apiserver.klog --profiling=false --audit-policy-file=/etc/kubernetes/audit-policy.yaml --audit-log-path=/paasdata/op-log/k8s/audit.klog --audit-log-maxage=30 --audit-log-maxbackup=10 --audit-log-maxsize=1000 --audit-log-compress=true --anonymous-auth=false --etcd-cafile=/etc/kubernetes/certs/etcd/Etcdtrustca.crt --etcd-certfile=/etc/kubernetes/certs/etcd/etcd-client.crt --etcd-keyfile=/etc/kubernetes/certs/etcd/etcd-client.key --encryption-provider-config=/etc/kubernetes/pki/encrypt.conf --event-ttl=15m --requestheader-client-ca-file=/etc/kubernetes/certs/proxy-ca.crt --requestheader-allowed-names=aggregator,gateway --requestheader-extra-headers-prefix=X-Remote-Extra- --requestheader-group-headers=X-Remote-Group --requestheader-username-headers=X-Remote-User --proxy-client-cert-file=/etc/kubernetes/certs/proxy.crt --proxy-client-key-file=/etc/kubernetes/certs/proxy.key --enable-aggregator-routing=true --enable-bootstrap-token-auth=true --kubelet-certificate-authority=/etc/kubernetes/certs/apiserver_to_kubelet_cert/ca.crt --authentication-token-webhook-config-file=/etc/kubernetes/webhook.kubeconfig --authorization-mode=Node,RBAC,Webhook --authorization-webhook-config-file=/etc/kubernetes/author-webhook.kubeconfig --feature-gates=ServerSideApply=false,CSIStorageCapacity=true,StorageObjectInUseProtection=false,IPv6DualStack=false --tls-cipher-suites=TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384,TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256,TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256,TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384 --kubelet-client-certificate=/etc/kubernetes/certs/apiserver_to_kubelet_cert/client.crt --kubelet-client-key=/etc/kubernetes/certs/apiserver_to_kubelet_cert/client.key --strict-transport-security-directives=max-age=31536000,includeSubDomains,preload --service-node-port-range=30000-32767 --auto-service-node-port-range=30601-30798,30803-30889,30895-30999,31901-31996,32077-32665 --logtostderr=false --alsologtostderr=false --stderrthreshold=4 --allow-privileged=true --runtime-config=events.k8s.io/v1=false,storage.k8s.io/v1alpha1=true --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,Hostname,InternalDNS,ExternalDNS,ExternalIP
root      760726 2415847  0 14:39 pts/73   00:00:00 grep --color=auto bin/kube-apiserver

3. 总结：kubelet 和 API Server 的运行数量

组件	运行数量	是否容器化
kubelet	每个节点一个进程	通常不是容器化，但特殊部署可能是容器化
API Server	单实例或多实例（生产环境建议多实例）	通常容器化，作为静态 Pod 运行

4. 典型的生产环境布局

Worker 节点

每个节点运行 1 个 kubelet 进程。

Master 节点（高可用模式）

每个 Master 节点运行一个 API Server 容器。
使用负载均衡器管理对多个 API Server 实例的访问。

参考

02.K8S架构详解
深度好文：我花了10个小时，写出了这篇K8S架构解析

【k8s】kubelet 和 API Server的关系

文章目录概述1. # kubelet 和 API Server 之间的关系**1. 角色和功能****1.1 kubelet****1.2 API Server** **2. 交互关系****2.1 kubelet 从 API Server 获取指令****2.2 kubelet 向 API Server 上报状态****2.3 kubelet 与 API Server 的认证和授权** **3. 典型交互场景****…...

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在C#日常开发中，我们经常需要使用定时器（Timer）进行周期性任务的执行。例如，每隔1秒打印一条日志，或每隔100毫秒执行某个数据刷新逻辑。但是，当我们尝试在C#中实现一个1毫秒（1ms）…...

编程日记 2025/7/15 22:13:14

LeetCode 3. 无重复字符的最长子串

题目链接：3. 无重复字符的最长子串首先想到的就是暴力破解，直接两层循环遍历，因为它说求无重复，那就可以用 set 来存储遍历到的字符，如果遍历到了同样的字符(在 set 中存在)，就直接跳出第二层循环&#x…...

编程日记 2025/7/16 10:42:48

深度解析 Ansible：核心组件、配置、Playbook 全流程与 YAML 奥秘(上)

文章目录一、ansible的主要组成部分二、安装三、相关文件四、ansible配置文件五、ansible 系列一、ansible的主要组成部分 ansible playbook：任务剧本（任务集），编排定义ansible任务集的配置文件，由ansible顺序依次执…...

编程日记 2025/7/12 20:24:57

记一次由docker容器使得服务器cpu占满密码和密钥无法访问bug

Bug场景： 前几天在服务器上部署了一个免费影视网站，这个应用需要四个容器，同时之前的建站软件workpress也是使用docker部署的，也使用了三个容器。在使用workpress之前，我将影视软件的容器全部停止。再使用workpress…...

编程日记 2025/7/13 18:06:04

功能篇：JAVA实现记住我功能

在Java Web应用程序中实现“记住我”功能，通常涉及以下几个步骤： 1. 创建一个持久化的标识符（如一个令牌或哈希值），并将其与用户账户关联。 2. 将这个标识符保存到客户端的cookie中。 3. 在服务器端，当用户…...

编程日记 2025/7/15 12:48:12

实现 DataGridView 下拉列表功能（C# WinForms）

本文介绍如何在 WinForms 中使用 DataGridViewComboBoxColumn 实现下拉列表功能，并通过事件响应来处理用户的选择。以下是实现步骤和示例代码。 1. 效果展示该程序的主要功能是展示如何在 DataGridView 中插入下拉列表，并在选择某一项时触发事件。 2.…...

编程日记 2025/7/13 12:12:35

2024年上半年网络工程师综合知识真题及答案解析

2024年上半年网络工程师综合知识真题及答案解析以下不属于5G网络优点的是（）A．传输过程中消耗的资源少，对设备的电池更友好B．支持大规模物联网，能够连接大量低功耗设备，提供更高效的管理C．引入了网络切片技术，允许将物理网络划分为多个虚拟网络D．更好的安全性，采用更…...

编程日记 2025/7/14 14:10:01

数合平台功能-管理角色

前一阵，有朋友问到，看咱们产品的功能描述很强大，但很多功能看不到。为此，基于数据建模产品最新版本，和大家一起串一下产品的功能和使用路径。本节重点说一下管理角色有哪些功能一、功能清单从上图中可以看到&#x…...

编程日记 2025/7/13 11:55:51

LVGL9 开关控件 (lv_switch) 使用指南

文章目录前言主体1. **控件概述**2. **控件的样式和组成部分**3. **使用控件**改变开关状态 4. **事件处理**5. **按键支持**6. **示例代码** 总结前言 lv_switch 是 LittlevGL 提供的一个开关控件，外观类似一个小型滑块，常用于实现开关功能&#xff…...

编程日记 2025/7/14 10:38:50

麒麟 V10 系统（arm64/aarch64）离线安装 docker 和 docker-compose

前期准备查看操作系统版本，跟本文标题核对一下 uname -a查看操作系统架构 uname -m下载离线包下载 docker 离线包地址：https://download.docker.com/linux/static/stable/ 选择系统架构对应的文件目录：aarch64，我目前使用…...

编程日记 2025/7/14 19:23:32

独立ip服务器有什么优点?

网站的性能和安全性直接影响到用户体验和业务发，独立IP服务器作为一种主流的托管方式，因其独特的优势而受到许多企业和个人站长的青睐。与共享IP相比，独立IP服务器到底有哪些优点呢？ 使用独立IP的用户不必担心与其他网站共享同一…...

编程日记 2025/7/16 13:36:50

oracle之用户的相关操作

（1）创建用户(sys用户下操作) 简单创建用户如下： CREATE USER username IDENTIFIED BY password; 如果需要自定义更多的信息，如用户使用的表空间等，可以使用如下： CREATE USER mall IDENTIFIED BY 12345…...

编程日记 2025/7/16 18:08:04

深入浅出：PHP中的数组操作全解析

文章目录引言理解数组创建数组使用方括号使用array()函数访问数组元素数值索引数组关联数组遍历数组使用for循环使用foreach循环添加和修改数组元素添加元素修改元素删除数组元素删除单个元素删除整个数组多维数组创建多维数组访问多维数组元素常用数组函数获取数组长度…...

编程日记 2025/7/15 17:21:10

2024年12月7日历史上的今天大事件早读

1732年12月07日英国皇家大剧院在伦敦开幕 1798年12月07日清代诗人袁枚逝世 1889年12月07日第一个充气轮胎受专利保护 1916年12月07日劳合-乔治出任英国首相 1926年12月07日第一台电冰箱受美国专利保护 1937年12月07日南京保卫战正式打响 1941年12月07日日本偷袭珍珠港 1…...

编程日记 2025/7/9 12:46:10

pymysql模块详解

华子目录简介安装pymysql连接对象常用方法游标对象常用方法数据库操作查改批量增加删使用with语句总结简介 pymysql是一个用于Python编程的第三方模块，用于连接和操作MySQL数据库。它提供了一个简单而强大的接口，使开发者能够轻松地在Python程序中执…...

编程日记 2025/7/13 20:47:34