Day 5/40 - What is Kubernetes - Kubernetes Architecture Explained

Summary

Dans cette vidéo, P explique en détail l'architecture de Kubernetes, en mettant l'accent sur les composants du plan de contrôle et des nœuds de travail. Le rôle de chaque composant est exploré, notamment l'API server, le scheduler, le controller manager, et etcd du côté du plan de contrôle, ainsi que kubelet et kube-proxy du côté des nœuds de travail. La vidéo présente également un flux de travail typique, montrant comment une demande utilisateur est traitée, du moment où elle atteint l'API server jusqu'à la création d'un pod. Une explication claire et accessible pour comprendre le fonctionnement de Kubernetes.

Takeaways

• 😀 Le plan de contrôle (nœud maître) gère l'architecture de Kubernetes, tandis que les nœuds de travail exécutent les tâches réelles des pods.
• 😀 Kubernetes utilise des conteneurs encapsulés dans des 'pods', qui sont l'unité déployable la plus petite du système.
• 😀 Le serveur API est le point d'entrée principal du plan de contrôle, où toutes les demandes des utilisateurs sont validées et traitées.
• 😀 Le plan de contrôle coordonne la planification des pods grâce à un planificateur qui choisit un nœud de travail adapté en fonction des ressources disponibles.
• 😀 Le gestionnaire de contrôleurs surveille l'état de tous les objets Kubernetes, garantissant leur bon fonctionnement, comme les pods ou les déploiements.
• 😀 Etcd est une base de données clé-valeur qui stocke l'état et les configurations de l'ensemble du cluster Kubernetes.
• 😀 Kubelet sur les nœuds de travail reçoit les instructions du plan de contrôle et s'assure que les pods sont déployés et maintenus en état de fonctionnement.
• 😀 Kube-proxy gère la communication réseau entre les pods et permet leur interaction grâce à la gestion des règles de table IP.
• 😀 Lorsque vous créez un pod, la demande est envoyée au serveur API, validée, puis enregistrée dans Etcd. Le planificateur attribue ensuite un nœud de travail.
• 😀 Le flux des demandes dans Kubernetes suit un processus séquentiel : réception de la demande, planification, création du pod, et retour d'information à l'utilisateur.
• 😀 Le processus de création d'un pod comprend l'authentification et la validation de la demande par le serveur API, l'enregistrement de l'état dans Etcd, et la création du pod sur le nœud sélectionné.

Q & A

Qu'est-ce qu'un nœud dans Kubernetes ?

Un nœud dans Kubernetes est simplement une machine virtuelle (VM) où les composants Kubernetes, les charges de travail et les tâches administratives sont exécutés. Il existe deux types de nœuds : le nœud de contrôle (ou nœud maître) et les nœuds de travail, où les applications et les pods sont effectivement exécutés.

Quelle est la fonction principale du plan de contrôle dans Kubernetes ?

Le plan de contrôle (ou nœud maître) gère l'ensemble du cluster Kubernetes. Il est responsable de la coordination des composants et de l'émission des instructions aux nœuds de travail. Bien qu'il ne gère pas directement les applications, il surveille l'état général du cluster et assure sa gestion.

Quels sont les composants principaux du plan de contrôle ?

Les composants principaux du plan de contrôle comprennent l'API server, le scheduler, le contrôleur manager et etcd. L'API server gère les requêtes entrantes, le scheduler assigne les pods aux nœuds, le contrôleur manager surveille la santé du cluster et etcd stocke l'état du cluster et ses configurations.

Quel est le rôle de l'API server dans Kubernetes ?

L'API server est le cœur du plan de contrôle de Kubernetes. Il sert de point d'entrée centralisé pour toutes les requêtes des utilisateurs et des composants internes. Il interagit avec etcd pour stocker et récupérer l'état du cluster et avec d'autres composants pour exécuter les instructions.

Qu'est-ce que le scheduler et comment fonctionne-t-il ?

Le scheduler de Kubernetes est responsable de l'assignation des pods aux nœuds de travail. Lorsqu'une demande de planification est reçue, le scheduler évalue les ressources disponibles (comme la CPU, la mémoire et le stockage) sur chaque nœud et choisit le nœud le plus adapté pour exécuter le pod.

Quelle est la fonction de etcd dans Kubernetes ?

etcd est un magasin de données clé-valeur distribué qui stocke toutes les informations critiques du cluster Kubernetes, y compris la configuration, l'état du cluster et les secrets. Il assure la persistance des données et leur accessibilité à travers l'API server.

Que fait le kubelet dans un nœud de travail ?

Le kubelet est un agent qui fonctionne sur chaque nœud de travail et assure l'exécution des tâches demandées par l'API server. Par exemple, si un pod doit être créé ou mis à jour, le kubelet le fait, tout en garantissant que l'état du nœud reste conforme à l'instruction du plan de contrôle.

Qu'est-ce que kube-proxy et quel est son rôle ?

Le kube-proxy est responsable de la gestion du réseau dans Kubernetes. Il crée des règles IP sur chaque nœud pour gérer le trafic réseau entre les pods et les services. Cela permet de maintenir une communication fluide entre les différentes parties du cluster.

Comment fonctionne la communication entre les différents composants de Kubernetes ?

La communication entre les composants de Kubernetes se fait principalement par l'API server. Les utilisateurs interagissent avec l'API server via des outils comme kubectl. L'API server transmet les requêtes aux composants internes comme le scheduler, le contrôleur manager, et interagit avec etcd pour stocker les données. Le kubelet et kube-proxy dans les nœuds de travail appliquent ensuite les changements.

Qu'est-ce qu'un pod et quel rôle joue-t-il dans Kubernetes ?

Un pod est la plus petite unité déployable dans Kubernetes. Il contient une ou plusieurs conteneurs et représente une instance d'exécution dans le cluster. Les pods sont planifiés sur les nœuds de travail par le scheduler et peuvent être redémarrés ou répliqués selon les besoins pour assurer la haute disponibilité des applications.