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Kubernetes Components

각 Components 에 대해 알아보자.

Components

Control Plane Component

ETCD

partition tolerance(분할 내성)보다 consistency(일관성)에 중점을 둔 db. ETCD 는 간단한 unstructured value를 저장하기에 좋다.

consistency를 중요하게 여기기 때문에 write의 순서를 엄격하게 규정하여 set value 시 atomic한 update를 제공한다.

client는 특정한 key namespace에 대해 subcription을 하여 변화를 감지할 수 있다. 따라서 어떤 component가 ETCD에 write를 할 경우 다른 component는 즉각적으로 그 변화에 대응할 수 있다.

kube-apiserver

Kubernetes에서 ETCD와 통신하는 유일한 시스템이다. ETCD로의 접근 시도에 대해 필터링을 한다.

Kubernetes API를 노출하는 Control Plane Component 이다.

Controller Manager

API Server와 통신을 하는 것.

Controller는 ReplicaSet 과 같은것으로, ReplicaSet을 예로 들면 ReplicaSet 의 resource를 watch하고 그 selector를 기반으로 Pod 를 watch한다. 그렇게 해서 ReplicaSet 의 desired state가 되도록 Pod 를 조작한다.

각 Controller는 논리적으로 개별 프로세스이지만 복잡성을 낮추기 위해 단일 바이너리로 컴파일 되고 단일 프로세스 내에서 실행된다.

  • 노드 컨트롤러: 노드가 다운되었을 때 통지와 대응에 관한 책임을 가진다.
  • 레플리케이션 컨트롤러: 시스템의 모든 레플리케이션 컨트롤러 오브젝트에 대해 알맞은 수의 파드들을 유지시켜 주는 책임을 가진다.
  • 엔드포인트 컨트롤러: 엔드포인트 오브젝트를 채운다(즉, 서비스와 파드를 연결시킨다.)
  • 서비스 어카운트 & 토큰 컨트롤러: 새로운 네임스페이스에 대한 기본 계정과 API 접근 토큰을 생성한다.

kube-scheduler

  1. Node에 할당되지 않은 Pod 검색 (unbound Pods)
  2. Cluster의 현재 state를 확인 (memory에 있는 cache)
  3. 여유 공간이 있고 다른 constraint를 만족하는 노드를 선택
  4. 파드를 노드에 할당

Node Plane Component

kubelet

Node에 위치하게 되는 agent이다.

자신이 위치한 Node에 있는 Pod 를 watch하고 있어야 할 책임이 있어, 이러한 Pod 들이 Running 상태가 되도록 만들어야 한다. 이러한 Pod 에 변경점이 생기면 report를 한다.

kube-proxy

Node에서 network rule 들을 관리한다. User space, iptables, IPVS 모드가 있으며, 모드에 따라 적절하게 netfilter 등을 조작한다. 서비스에 Virtual IP 를 할당하고, 이 곳으로 SNAT 과 DNAT 을 통해 패킷이 전달되도록 하는 역할이다.

iptables 의 rule을 생성하여 Service 로 전달되는 request가 적절한 Pod 로 라우팅 되도록 해주는 역할이다.

Container Runtime

Container의 실행을 담당하는 소프트웨어

Appendix