1 Kubernetes管理之master和Node
Kubernetes中的大部分概念如Node、Pod、Replication Controller、Service等都可以看作一种“资源对象”，几乎所有的资源对象都可以通过Kubernetes提供的kubectl工具（或者API编程调用）执行增、删、改、查等操作并将其保存在etcd中持久化存储。从这个角度来看，Kubernetes其实是一个高度自动化的资源控制系统，它通过跟踪对比etcd库里保存的“资源期望状态”与当前环境中的“实际资源状态”的差异来实现自动控制和自动纠错的高级功能。
在介绍资源对象之前，我们先了解一下Kubernetes集群的两种管理角色：Master和Node。
Master
Kubernetes里的Master指的是集群控制节点，每个Kubernetes集群里需要有一个Master节点来负责整个集群的管理和控制，基本上Kubernetes的所有控制命令都发给它，它来负责具体的执行过程，我们后面执行的所有命令基本都是在Master节点上运行的。Master节点通常会占据一个独立的服务器（高可用部署建议用3台服务器），其主要原因是它太重要了，是整个集群的“首脑”，如果宕机或者不可用，那么对集群内容器应用的管理都将失效。
Master节点上运行着以下一组关键进程。
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Kubernetes API Server (kube-apiserver)：提供了 HTTP Rest 接口的关键服务进程，是Kubernetes里所有资源的增、删、改、查等操作的唯一入口，也是集群控制的入口进程。 -
Kubernetes Controller Manager (kube-controller-manager)：Kubernetes里所有资源对象的自动化控制中心，可以理解为资源对象的“大总管”。 -
Kubernetes Scheduler (kube-scheduler)：负责资源调度（Pod调度）的进程，相当于公交公司的“调度室”。
另外，在Master节点上还需要启动一个etcd服务，因为Kubernetes里的所有资源对象的数据全部是保存在etcd中的。
Node
除了Master，Kubernetes集群中的其他机器被称为Node节点，在较早的版本中也被称为Minion。与Master一样，Node节点可以是一台物理主机，也可以是一台虚拟机。Node节点才是Kubernetes集群中的工作负载节点，每个Node都会被Master分配一些工作负载（Docker容器），当某个Node宕机时，其上的工作负载会被Master自动转移到其他节点上去。
每个Node节点上都运行着以下一组关键进程。
kubelet：负责Pod对应的容器的创建、启停等任务，同时与Master节点密切协作，实现集群管理的基本功能。kube-proxy：实现Kubernetes Service的通信与负载均衡机制的重要组件。Docker Engine （docker）：Docker引擎，负责本机的容器创建和管理工作。
Node节点可以在运行期间动态增加到Kubernetes集群中，前提是这个节点上已经正确安装、配置和启动了上述关键进程，在默认情况下kubelet会向Master注册自己，这也是Kubernetes推荐的Node管理方式。一旦Node被纳入集群管理范围，kubelet进程就会定时向Master节点汇报自身的情报，例如操作系统、Docker版本、机器的CPU和内存情况，以及当前有哪些Pod在运行等，这样Master可以获知每个Node的资源使用情况，并实现高效均衡等资源调度策略。而某个Node超过指定时间不上报信息时，会被Master判断为“失联”，Node的状态被标记为不可用（Not Ready），随后Master会触发“工作负载大转移”的自动流程。
我们可以执行下述命令查看集群中有多少个Node：
# kubectl get nodes
NAME STATUS AGE
127.0.0.1 Ready 1d
然后，通过kubectl describe node <node_name>来查看某个Node的详细信息：
# kubectl describe node 127.0.0.1
Name: 127.0.0.1
Role:
Labels: beta.kubernetes.io/arch=amd64
beta.kubernetes.io/os=linux
kubernetes.io/hostname=127.0.0.1
Taints: <none>
CreationTimestamp: Mon, 02 Jul 2018 10:11:27 +0800
Phase:
Conditions:
Type Status LastHeartbeatTime LastTransitionTime Reason Message
---- ------ ----------------- ------------------ ------ -------
OutOfDisk False Tue, 03 Jul 2018 15:10:49 +0800 Mon, 02 Jul 2018 10:11:27 +0800 KubeletHasSufficientDisk kubelet has sufficient disk space available
MemoryPressure False Tue, 03 Jul 2018 15:10:49 +0800 Mon, 02 Jul 2018 10:11:27 +0800 KubeletHasSufficientMemory kubelet has sufficient memory available
DiskPressure False Tue, 03 Jul 2018 15:10:49 +0800 Mon, 02 Jul 2018 10:11:27 +0800 KubeletHasNoDiskPressure kubelet has no disk pressure
Ready True Tue, 03 Jul 2018 15:10:49 +0800 Mon, 02 Jul 2018 10:11:38 +0800 KubeletReady kubelet is posting ready status
Addresses: 127.0.0.1,127.0.0.1,127.0.0.1
Capacity:
alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu: 0
cpu: 1
memory: 1883844Ki
pods: 110
Allocatable:
alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu: 0
cpu: 1
memory: 1883844Ki
pods: 110
System Info:
Machine ID: f9d400c5e1e8c3a8209e990d887d4ac1
System UUID: 13C940BE-9125-4594-9C8B-82E19C997FF3
Boot ID: 09a9b2bf-14cf-4e32-a724-8b279d44a387
Kernel Version: 3.10.0-514.26.2.el7.x86_64
OS Image: CentOS Linux 7 (Core)
Operating System: linux
Architecture: amd64
Container Runtime Version: docker://1.13.1
Kubelet Version: v1.5.2
Kube-Proxy Version: v1.5.2
ExternalID: 127.0.0.1
Non-terminated Pods: (3 in total)
Namespace Name CPU Requests CPU Limits Memory Requests Memory Limits
--------- ---- ------------ ---------- --------------- -------------
default mysql-pgb63 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%)
default myweb-c994c 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%)
default myweb-jgcqn 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%)
Allocated resources:
(Total limits may be over 100 percent, i.e., overcommitted.
CPU Requests CPU Limits Memory Requests Memory Limits
------------ ---------- --------------- -------------
0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%)
No events.
上述命令展示了Node的如下关键信息。
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Node基本信息：名称、标签、创建时间等。
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Node当前的运行状态，Node启动以后会做一系列的自检工作，比如磁盘是否满了，如果满了就标注OutOfDisk=True，否则继续检查内存是否不足（如果内存不足，就标注MemoryPressure=True），最后一切正常，就设置为Ready状态（Ready=True），该状态表示Node处于健康状态，Master将可以在其上调度新的任务了（如启动Pod）。
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Node的主机地址与主机名。
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Node上的资源总量：描述Node可用的系统资源，包括CPU、内存数量、最大可调度Pod数量等，注意到目前Kubernetes已经实验性地支持GPU资源分配了(alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu=0)。
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Node可分配资源量：描述Node当前可用于分配等资源量。
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主机系统信息：包括主机等唯一标识UUID、Linux kernel版本号、操作系统类型与版本、Kubernetes版本号、kubelet与kube-proxy的版本号等。
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当前正在运行等Pod列表概要信息。
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已分配的资源使用概要信息，例如资源申请的最低、最大允许使用量占系统总量等百分比。
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Node相关的Event信息。
