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kubernetes 简介:API Server 简介

2017-02-22 23:55 567 查看
简介

这篇文章是整个系统的第二篇,上一篇文章讲解了 kubelet 的功能和使用。

在 kubernetes 集群中,API Server 有着非常重要的角色。API Server 负责和 etcd 交互(其他组件不会直接操作 etcd,只有 API Server 这么做),是整个 kubernetes 集群的数据中心,所有的交互都是以 API Server 为核心的。简单来说,API Server 提供了一下的功能:

整个集群管理的 API 接口:所有对集群进行的查询和管理都要通过 API 来进行

集群内部各个模块之间通信的枢纽:所有模块之前并不会之间互相调用,而是通过和 API Server 打交道来完成自己那部分的工作

集群安全控制:API Server 提供的验证和授权保证了整个集群的安全

在这篇教程中,我们的系统架构将变成下面这个样子:



我们把要配置的 pod 通过 kubectl 发送给 API Server,里面已经手动指定了要运行的节点。API Server 解析并保存对应的资源,对应的 kubelet 定时拉取数据时候发现 pod 是分配给自己的,会下载对应的配置并执行去生成 pod。

参数介绍

API Server 主要是和 etcd 打交道,并且对外提供 HTTP 服务,以及进行安全控制,因此它的命令行提供的参数也主要和这几个方面有关。下面是一些比较重要的参数以及说明(不同版本参数可能会有不同):

参数 含义 默认值

–advertise-address 通过该 ip 地址向集群其他节点公布 api server 的信息,必须能够被其他节点访问 nil

–allow-privileged 是否允许 privileged 容器运行 false

–admission-control 准入控制 AlwaysAdmit

–authorization-mode 授权模式 ,安全接口上的授权 AlwaysAllow

–bind-address HTTPS 安全接口的监听地址 0.0.0.0

–secure-port HTTPS 安全接口的监听端口 6443

–cert-dir TLS 证书的存放目录 /var/run/kubernetes

–etcd-prefix 信息存放在 etcd 中地址的前缀 “/registry”

–etcd-servers 逗号分割的 etcd server 地址 []

–insecure-bind-address HTTP 访问的地址 127.0.0.1

–insecure-port HTTP 访问的端口 8080

–log-dir 日志存放的目录

–service-cluster-ip-range service 要使用的网段,使用 CIDR 格式,参考 kubernetes 中 service 的定义

安装和运行

API Server 是通过提供的 kube-apiserver 二进制文件直接运行的,下面的例子指定了 service 分配的 ip 范围,etcd 的地址,和对外提供服务的 ip 地址:

/usr/bin/kube-apiserver \

–service-cluster-ip-range=10.20.0.1/24 \

–etcd-servers=http://127.0.0.1:2379 \

–advertise-address=192.168.8.100 \

–bind-address=192.168.8.100 \

–insecure-bind-address=192.168.8.100 \

–v=4

这篇教程不会提供对 API Server 进行 HTTPS 的配置,所有的操作都是直接通过 8080 非安全端口访问的。

直接访问 8080 端口,API Server 会返回它提供了哪些接口:

[root@localhost vagrant]# curl http://192.168.8.100:8080

{

“paths”: [

“/api”,

“/api/v1”,

“/apis”,

“/apis/apps”,

“/apis/apps/v1alpha1”,

“/apis/autoscaling”,

“/apis/autoscaling/v1”,

“/apis/batch”,

“/apis/batch/v1”,

“/apis/batch/v2alpha1”,

“/apis/extensions”,

“/apis/extensions/v1beta1”,

“/apis/policy”,

“/apis/policy/v1alpha1”,

“/apis/rbac.authorization.k8s.io”,

“/apis/rbac.authorization.k8s.io/v1alpha1”,

“/healthz”,

“/healthz/ping”,

“/logs/”,

“/metrics”,

“/swaggerapi/”,

“/ui/”,

“/version”

]

}

而目前最重要的路径是 /api/v1,里面包含了 kubernetes 所有资源的操作,比如下面的 nodes:

➜ ~ http http://192.168.8.100:8080/api/v1/nodes

HTTP/1.1 200 OK

Content-Length: 112

Content-Type: application/json

Date: Thu, 08 Sep 2016 08:14:45 GMT

{

“apiVersion”: “v1”,

“items”: [],

“kind”: “NodeList”,

“metadata”: {

“resourceVersion”: “12”,

“selfLink”: “/api/v1/nodes”

}

}

API 以 json 的形式返回,会通过 apiVersion 来说明 API 版本号,kind 说明请求的是什么资源。不过这里面的内容是空的,因为目前还没有任何 kubelet 节点接入到我们的 API Server。对应的,pod 也是空的:

➜ ~ http http://192.168.8.100:8080/api/v1/pods

HTTP/1.1 200 OK

Content-Length: 110

Content-Type: application/json

Date: Thu, 08 Sep 2016 08:18:53 GMT

{

“apiVersion”: “v1”,

“items”: [],

“kind”: “PodList”,

“metadata”: {

“resourceVersion”: “12”,

“selfLink”: “/api/v1/pods”

}

}

添加节点

添加节点也非常简单,启动 kubelet 的时候使用 –api-servers 指定要接入的 API Server 就行。kubelet 启动之后,会把自己注册到指定的 API Server,然后监听 API 对应 pod 的变化,根据 API 中 pod 的实际信息来管理节点上 pod 的生命周期。

现在访问 /api/v1/nodes 就能看到已经添加进来的节点:

➜ ~ http http://192.168.8.100:8080/api/v1/nodes

HTTP/1.1 200 OK

Content-Type: application/json

Date: Thu, 08 Sep 2016 08:27:44 GMT

Transfer-Encoding: chunked

{

“apiVersion”: “v1”,

“items”: [

{

“metadata”: {

“annotations”: {

“volumes.kubernetes.io/controller-managed-attach-detach”: “true”

},

“creationTimestamp”: “2016-09-08T08:23:01Z”,

“labels”: {

“beta.kubernetes.io/arch”: “amd64”,

“beta.kubernetes.io/os”: “linux”,

“kubernetes.io/hostname”: “192.168.8.100”

},

“name”: “192.168.8.100”,

“resourceVersion”: “65”,

“selfLink”: “/api/v1/nodes/192.168.8.100”,

“uid”: “74e16eba-759d-11e6-b463-080027c09e5b”

},

“spec”: {

“externalID”: “192.168.8.100”

},

“status”: {

“addresses”: [

{

“address”: “192.168.8.100”,

“type”: “LegacyHostIP”

},

{

“address”: “192.168.8.100”,

“type”: “InternalIP”

}

],

“allocatable”: {

“alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu”: “0”,

“cpu”: “1”,

“memory”: “502164Ki”,

“pods”: “110”

},

“capacity”: {

“alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu”: “0”,

“cpu”: “1”,

“memory”: “502164Ki”,

“pods”: “110”

},

“conditions”: [

{

“lastHeartbeatTime”: “2016-09-08T08:27:36Z”,

“lastTransitionTime”: “2016-09-08T08:23:01Z”,

“message”: “kubelet has sufficient disk space available”,

“reason”: “KubeletHasSufficientDisk”,

“status”: “False”,

“type”: “OutOfDisk”

},

{

“lastHeartbeatTime”: “2016-09-08T08:27:36Z”,

“lastTransitionTime”: “2016-09-08T08:23:01Z”,

“message”: “kubelet has sufficient memory available”,

“reason”: “KubeletHasSufficientMemory”,

“status”: “False”,

“type”: “MemoryPressure”

},

{

“lastHeartbeatTime”: “2016-09-08T08:27:36Z”,

“lastTransitionTime”: “2016-09-08T08:24:56Z”,

“message”: “kubelet is posting ready status”,

“reason”: “KubeletReady”,

“status”: “True”,

“type”: “Ready”

}

],

“daemonEndpoints”: {

“kubeletEndpoint”: {

“Port”: 10250

}

},

“images”: [

{

“names”: [

“172.16.1.41:5000/nginx:latest”

],

“sizeBytes”: 425626718

},

{

“names”: [

“172.16.1.41:5000/hyperkube:v0.18.2”

],

“sizeBytes”: 207121551

},

{

“names”: [

“172.16.1.41:5000/etcd:v3.0.4”

],

“sizeBytes”: 43302056

},

{

“names”: [

“172.16.1.41:5000/busybox:latest”

],

“sizeBytes”: 1092588

},

{

“names”: [

“172.16.1.41:5000/google_containers/pause:0.8.0”

],

“sizeBytes”: 241656

}

],

“nodeInfo”: {

“architecture”: “amd64”,

“bootID”: “48955926-11dd-4ad3-8bb0-2585b1c9215d”,

“containerRuntimeVersion”: “docker://1.10.3”,

“kernelVersion”: “3.10.0-123.13.1.el7.x86_64”,

“kubeProxyVersion”: “v1.3.1-beta.0.6+fbf3f3e5292fb0”,

“kubeletVersion”: “v1.3.1-beta.0.6+fbf3f3e5292fb0”,

“machineID”: “b9597c4ae5f24494833d35e806e00b29”,

“operatingSystem”: “linux”,

“osImage”: “CentOS Linux 7 (Core)”,

“systemUUID”: “823EB67A-057E-4EFF-AE7F-A758140CD2F7”

}

}

}

],

“kind”: “NodeList”,

“metadata”: {

“resourceVersion”: “65”,

“selfLink”: “/api/v1/nodes”

}

}

我们可以看到,kubelet 收集了很多关于自身节点的信息,这些信息也会不断更新。这些信息里面不仅包含节点的系统信息(系统架构,操作系统版本,内核版本等)、还有镜像信息(节点上有哪些已经下载的 docker 镜像)、资源信息(Memory 和 Disk 的总量和可用量)、以及状态信息(是否正常,可以分配 pod等)。

和 API Server 通信

下面我们就通过 API Server 来创建 pod,而不是像上篇文章那样用拷贝文件的方式。我们把编写的 yaml 文件转换成 json 格式,保存到文件里。主要注意的是,我们指定了 nodeName 的名字,这个名字必须和之前通过 /api/v1/nodes 得到的结果中 metadata.labels.kubernetes.io/hostname 保持一致:

[root@localhost vagrant]# cat nginx_pod.yml

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

name: nginx-server

spec:

nodeName: 192.168.8.100

containers:

- name: nginx-server

image: 172.16.1.41:5000/nginx

ports:

- containerPort: 80

volumeMounts:

- mountPath: /var/log/nginx

name: nginx-logs

- name: log-output

image: 172.16.1.41:5000/busybox

command:

- bin/sh

args: [-c, ‘tail -f /logdir/access.log’]

volumeMounts:

- mountPath: /logdir

name: nginx-logs

volumes:

- name: nginx-logs

emptyDir: {}

使用 curl 执行 POST 请求,设置头部内容为 application/json,传过去文件中的 json 值,可以看到应答(其中 status 为 pending,表示以及接收到请求,正在准备处理):

curl -s -X POST -H “Content-Type: application/json” http://192.168.8.100:8080/api/v1/namespaces/default/pods –data @nginx_pod.json

{

“kind”: “Pod”,

“apiVersion”: “v1”,

“metadata”: {

“name”: “nginx-server”,

“namespace”: “default”,

“selfLink”: “/api/v1/namespaces/default/pods/nginx-server”,

“uid”: “888e95d0-75a9-11e6-b463-080027c09e5b”,

“resourceVersion”: “573”,

“creationTimestamp”: “2016-09-08T09:49:28Z”

},

“spec”: {

“volumes”: [

{

“name”: “nginx-logs”,

“emptyDir”: {}

}

],

“containers”: [

{

“name”: “nginx-server”,

“image”: “172.16.1.41:5000/nginx”,

“ports”: [

{

“containerPort”: 80,

“protocol”: “TCP”

}

],

“resources”: {},

“volumeMounts”: [

{

“name”: “nginx-logs”,

“mountPath”: “/var/log/nginx”

}

],

“terminationMessagePath”: “/dev/termination-log”,

“imagePullPolicy”: “Always”

}

],

“restartPolicy”: “Always”,

“terminationGracePeriodSeconds”: 30,

“dnsPolicy”: “ClusterFirst”,

“nodeName”: “192.168.8.100”,

“securityContext”: {}

},

“status”: {

“phase”: “Pending”

}

}

返回中包含了我们提交 pod 的信息,并且添加了 status、metadata 等额外信息。

等一段时间去查询 pod,就可以看到 pod 的状态已经更新了:

➜ http http://192.168.8.100:8080/api/v1/namespaces/default/pods

HTTP/1.1 200 OK

Content-Type: application/json

Date: Thu, 08 Sep 2016 09:51:29 GMT

Transfer-Encoding: chunked

{

“apiVersion”: “v1”,

“items”: [

{

“metadata”: {

“creationTimestamp”: “2016-09-08T09:49:28Z”,

“name”: “nginx-server”,

“namespace”: “default”,

“resourceVersion”: “592”,

“selfLink”: “/api/v1/namespaces/default/pods/nginx-server”,

“uid”: “888e95d0-75a9-11e6-b463-080027c09e5b”

},

“spec”: {

“containers”: [

{

“image”: “172.16.1.41:5000/nginx”,

“imagePullPolicy”: “Always”,

“name”: “nginx-server”,

“ports”: [

{

“containerPort”: 80,

“protocol”: “TCP”

}

],

“resources”: {},

“terminationMessagePath”: “/dev/termination-log”,

“volumeMounts”: [

{

“mountPath”: “/var/log/nginx”,

“name”: “nginx-logs”

}

]

},

{

“args”: [

“-c”,

“tail -f /logdir/access.log”

],

“command”: [

“bin/sh”

],

“image”: “172.16.1.41:5000/busybox”,

“imagePullPolicy”: “Always”,

“name”: “log-output”,

“resources”: {},

“terminationMessagePath”: “/dev/termination-log”,

“volumeMounts”: [

{

“mountPath”: “/logdir”,

“name”: “nginx-logs”

}

]

}

],

“dnsPolicy”: “ClusterFirst”,

“nodeName”: “192.168.8.100”,

“restartPolicy”: “Always”,

“securityContext”: {},

“terminationGracePeriodSeconds”: 30,

“volumes”: [

{

“emptyDir”: {},

“name”: “nginx-logs”

}

]

},

“status”: {

“conditions”: [

{

“lastProbeTime”: null,

“lastTransitionTime”: “2016-09-08T09:49:28Z”,

“status”: “True”,

“type”: “Initialized”

},

{

“lastProbeTime”: null,

“lastTransitionTime”: “2016-09-08T09:49:44Z”,

“status”: “True”,

“type”: “Ready”

},

{

“lastProbeTime”: null,

“lastTransitionTime”: “2016-09-08T09:49:44Z”,

“status”: “True”,

“type”: “PodScheduled”

}

],

“containerStatuses”: [

{

“containerID”: “docker://8b79eeea60f27b6d3f0a19cbd1b3ee3f83709bcf56574a6e1124c69a6376972d”,

“image”: “172.16.1.41:5000/busybox”,

“imageID”: “docker://sha256:8c566faa3abdaebc33d40c1b5e566374c975d17754c69370f78c00c162c1e075”,

“lastState”: {},

“name”: “log-output”,

“ready”: true,

“restartCount”: 0,

“state”: {

“running”: {

“startedAt”: “2016-09-08T09:49:43Z”

}

}

},

{

“containerID”: “docker://96e64cdba7b05d4e30710a20e958ff5b8f1f359c8d16d32622b36f0df0cb353c”,

“image”: “172.16.1.41:5000/nginx”,

“imageID”: “docker://sha256:51d764c1fd358ce81fd0e728436bd0175ff1f3fd85fc5d1a2f9ba3e7dc6bbaf6”,

“lastState”: {},

“name”: “nginx-server”,

“ready”: true,

“restartCount”: 0,

“state”: {

“running”: {

“startedAt”: “2016-09-08T09:49:36Z”

}

}

}

],

“hostIP”: “192.168.8.100”,

“phase”: “Running”,

“podIP”: “172.17.0.2”,

“startTime”: “2016-09-08T09:49:28Z”

}

}

],

“kind”: “PodList”,

“metadata”: {

“resourceVersion”: “602”,

“selfLink”: “/api/v1/namespaces/default/pods”

}

}

可以看到 pod 已经在运行,并且给分配了 ip:172.17.0.2,通过 curl 也可以访问它的服务:

[root@localhost vagrant]# curl -s http://172.17.0.2 | head -n 5

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标签:  API-Server kubelet