一、Borg 架构
Borg 是谷歌内部的大规模集群管理系统,负责对谷歌内部很多核心服务的调度和管理。Borg的目的是让用户能够不必操心资源管理的问题,让他们专注于自己的核心业务,并且做到跨多个数据中心的资源利用率最大化。 Borg主要由BorgMaster、Borglet、borgcfg和Scheduler组成,如下图所示:
- BorgMaster是整个集群的大脑,负责维护整个集群的状态,并将数据持久化到Paxos存储中;
- Scheduer负责任务的调度,根据应用的特点将其调度到具体的机器上去;
- Borglet负责真正运行任务(在容器中);
- borgcfg是Borg的命令行工具,用于跟Borg系统交互,一般通过一个配置文件来提交任务。
二、kubernetes 架构
Kubernetes借鉴了Borg的设计理念,比如Pod、Service、Labels和单Pod单IP等。Kubernetes的整体架构跟Borg非常像,如下图所示:
Kubernetes主要由以下几个核心组件组成:
- etcd保存了整个集群的状态;
- apiserver提供了资源操作的唯一入口,并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制;
- controller manager负责维护集群的状态,比如故障检测、自动扩展、滚动更新等;
- scheduler负责资源的调度,按照预定的调度策略将Pod调度到相应的机器上;
- kubelet负责维护容器的生命周期,同时也负责Volume(CSI)和网络(CNI)的管理;
- 容器运行时负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行(CRI);
- kube-proxy负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡;
除了核心组件,还有一些推荐的Addons:
- kube-dns负责为整个集群提供DNS服务,1.10开始用core-dns代替
- Ingress Controller为服务提供外网入口
- Heapster提供资源监控
- Dashboard提供GUI
- Federation提供跨可用区的集群
上图看起来较为抽象,来个简化版的:
三、k8s组件间的通信
下图非常清晰的展示了组件间的通信和相关的协议