在K8S中，各模块如何与APlServer通信?

在Kubernetes（K8s）中，各个模块与API Server的通信是集群正常运作的关键。以下详细说明了各模块如何与API Server进行通信：

1. 通信方式

Kubernetes API Server提供了一个统一的RESTful接口，用于集群内所有组件之间的通信。任何想要操作集群资源（如Pods、Services、ConfigMaps等）的组件，都会通过HTTP/HTTPS调用API Server的端点来发送请求和接收响应。每个与API Server通信的客户端都需要进行身份验证，并且根据其身份和权限访问相应的资源。这通常通过kubeconfig文件中的证书、令牌或服务账户凭据实现。

对于某些内部组件间的通信，可能采用gRPC协议而不是纯RESTful API。然而，核心API Server对集群外部以及大部分内部组件的主要接口仍然是基于HTTP/HTTPS的REST API。

2. 主要组件的通信方式

1. kubelet进程与API Server的交互：
   • 每个Node上的kubelet会定期（每隔一个时间周期）调用API Server的REST接口报告自身状态，如CPU使用率、内存使用情况等。
   • API Server在接收到这些信息后，会将节点状态信息更新到etcd中。
   • kubelet也通过API Server的Watch接口监听Pod信息，如Pod的创建、删除、修改等事件。根据这些事件，kubelet会执行相应的操作，如创建和启动容器、删除容器等。
2. kube-controller-manager进程与API Server的交互：
   • kube-controller-manager中的各个控制器（如Node Controller、Replication Controller等）通过API Server提供的Watch接口实时监控集群中资源的状态变化。
   • 根据监控到的状态变化，控制器会执行相应的操作，如自动重启失败的Pod、创建新的Pod副本以保持副本集的期望数量等。
3. kube-scheduler进程与API Server的交互：
   • Scheduler通过API Server的Watch接口监听到新建Pod副本的信息后，会检索所有符合该Pod要求的Node列表。
   • 然后，Scheduler开始执行Pod调度逻辑，在调度成功后将Pod绑定到目标节点上，并将调度结果更新到etcd中。
4. 其他组件与API Server的交互：
   • 其他组件（如kube-proxy、DNS插件等）也会通过API Server获取集群中资源的信息，并根据这些信息执行相应的操作。
   • 例如，kube-proxy会根据API Server中Service的信息来配置网络代理规则，实现Service的负载均衡和跨节点通信。

3. 通信机制

1. 认证和鉴权：
   • 每个与API Server通信的客户端都需要进行身份验证，以确保只有合法的客户端才能访问API Server。
   • 身份验证通常通过TLS证书、客户端证书或Bearer Token等方式实现。
   • 在通过身份验证后，API Server还会根据客户端的权限和角色进行鉴权，以确保客户端只能访问其有权访问的资源。
2. Watch机制：
   • 集群内的多个组件（如kubelet、控制器管理器等）会持续监听（Watch）API Server以获取资源状态的变化。
   • 当API Server检测到资源状态发生变化时，会通过长轮询方式通知客户端，从而实现事件驱动的自动化处理。
   • 这种Watch机制有助于减少客户端对API Server的频繁轮询请求，降低集群的网络开销和API Server的压力。
3. 缓存机制：
   • 为了缓解集群各个模块对API Server的访问压力并减少网络延迟，各个模块都采用缓存机制来缓存数据。
   • 各个模块定时从API Server上获取指定的资源对象信息（通过LIST-Watch方法），并将这些信息保存到本地缓存中。
   • 在某些情况下，功能模块不直接访问API Server，而是通过访问缓存数据来间接访问API Server。
4. 安全性：
   • API Server与客户端之间的通信通常通过HTTPS协议进行加密传输，以确保数据传输的安全性。
   • 在集群内部，kube-proxy可以协助提供必要的路由规则，确保API Server能够正确地接收和处理来自不同节点的请求。
   • 对于外部组件访问API Server的情况，可以通过NodePort、LoadBalancer Service或者Ingress等方式进行间接访问，并配置相应的安全策略和访问控制。

综上所述，Kubernetes中各模块通过标准的HTTP/HTTPS请求与API Server进行交互，并通过认证和鉴权机制保证安全性。同时，利用Watch机制和缓存机制实现实时的资源状态监控与同步以及降低集群的网络开销和API Server的压力。