Componentes Básicos

Um cluster Kubernetes consiste em um conjunto de máquinas de trabalho (físicas ou virtuais), chamadas Node ou Nó que executam aplicativos em contêiner.

Em essência existem 2 (dois) tipos de nós em um cluster Kubernetes:

• Os nós workers que hospedam os Pods que são os componentes da carga de trabalho do aplicativo.
• Os nós masters ou control plane que gerenciam os nós works e os pods no cluster.

Em ambiente de produção, o control plane geralmente é executado em vários computadores e um cluster geralmente executa vários nós workers fornecendo tolerância a falhas e alta disponibilidade.

Em ambientes de estudo podemos ter apenas uma máquina exercendo as duas funções.

Visão geral da arquitetura de um cluster k8s

Link’s úteis:

• Doc K8S - Conceitos - Visão geral
• Doc K8S - Conceitos - Arquitetura de cluster

Componentes dos Master Nodes ou Control Plane

ETCD

É um armazenamento do tipo chave-valor distribuído e fortemente consistente que fornece uma maneira confiável de armazenar dados que precisam ser acessados ​​por um sistema distribuído ou cluster de máquinas. Ele lida com as eleições do líder durante as partições da rede e pode tolerar falhas de máquina, mesmo no nó líder.

Link’s úteis:

• Site oficial

API Server

O servidor de API do Kubernetes valida e configura dados para os objetos de API que incluem pods, services, replicaSets e outros.

O API Server atende às operações REST/kubectl e fornece o frontend para o estado compartilhado do cluster por meio do qual todos os outros componentes interagem.

Link’s úteis:

• Doc K8S - Referência - Ferramentas de componentes - kube-apiserver

Controller Manager

No Kubernetes, controladores são ciclos de controle que observam o estado do cluster, e então fazem ou requisitam mudanças onde e quando necessário.

Cada controlador tenta mover o estado atual do cluster mais perto do estado desejado.

Link’s úteis:

• Doc K8S - Conceitos - Arquitetura do Kubernetes - Controladores
• Doc K8S - Referência - Ferramentas de componentes - kube-controller-manager

Scheduler

Observa os pods recém-criados sem nenhum nó atribuído e seleciona um nó para executá-los.

Os fatores levados em consideração para as decisões de agendamento incluem:

• Requisitos de recursos individuais e coletivos;
• Hardware/software/política de restrições;
• Especificações de afinidade e antiafinidade;
• Localidade dos dados;
• Interferência entre cargas de trabalho; e
• Prazos.

Link’s úteis:

• Doc K8S - Conceitos - Agendamento, Preempção e Despejo - Agendador do Kubernetes
• Doc K8S - Referência - Ferramentas de componentes - kube-scheduler
• Vivendo & Aprendendo - Kubernetes - Scheduler

Componentes dos Worker Nodes

Kubelet

É o principal agente executado em cada worker node. O kubelet usa um conjunto de PodSpecs fornecidos por meio de vários mecanismos (principalmente por meio do apiserver) e garante que os contêineres descritos nesses PodSpecs estejam em execução e íntegros.

O kubelet não gerencia contêineres que não foram criados pelo Kubernetes.

Link’s úteis:

• Doc K8S - Referência - Ferramentas de componentes - kubelet

Kube Proxy

É um proxy de rede executado em cada nó no cluster, implementando parte do conceito de serviço do Kubernetes.

O kube-proxy mantém regras de rede nos nós, estas regras permitem a comunicação de rede com os pods a partir de sessões de rede dentro ou fora do cluster.

Link’s úteis:

• Doc K8S - Referência - Ferramentas de componentes - kube-proxy

Container runtime

É o software responsável pela execução dos contêineres.

O Kubernetes oferece suporte a ambientes de container runtime como o containerd , o CRI-O e qualquer outra implementação do Kubernetes CRI (Container Runtime Interface) .