目录描述

• Kubernetes组件说明
• 特定接口CRI、CNI、CSI
• Kubernetes v1.25集群创建方案选择

一、Kubernetes组件说明

Docker 的运行机制

运行机制详解：

• docker client：命令行输入的docker命令就是一个docker客户端
• docker Engine：Engine也就是引擎，client与Engine间有一定的连接接口
• containterd：docker引擎去调用containterd，再去连接到containterd-shim（中间的一个切片/垫片类似），再去连接到runC，再去运行containter（也就起容器）
• 其中containterd和runC组成了docker的运行环境，叫做容器运行时，以上是docker运行的基本框架

补充说明：docker与kubernetes的区别是：docker是管理当前主机上的容器，k8s是管理多台主机、跨平台的分布式管理系统。Kubernetes的设计初衷是支持可插拔架构，从而利于扩展kubernetes的功能。

kubernetes核心组件：

k8s master节点：提供控制功能，完成领导性的任务

• kube-APIserver：相当于对外的总联络中心，对外提供一个总的接口，所以外部访问都要通过apiserver
• etcd：数据库，存储相关的k8s资源
• kub-Scheduler：计划调度器，把k8s的各种工作下发给具体来完成任务的node节点
• kub-controller-Manager：控制器，网络控制器、卷控制器、服务控制器、node控制器等，来管理各种资源

k8s node节点：提供工作能力，来执行实际的工作任务

• kubelet：作为连接master和node间的桥梁，接受来自master的下发任务，负责维护pod和容器的生命周期
• kub-proxy：实现pod网络代理，是service的透明代理兼四层负载均衡功能，核心能力将service的访问请求转发到后端多个pod实例上

二、特定接口CRI、CNI、CSI

Kubernetes提供了三个特定功能的接口,kubernetes通过调用这几个接口，来完成相应的功能。

1. 容器运行时接口CRI: Container Runtime Interface

kubernetes 对于容器的解决方案，只是预留了容器接口，只要符合CRI标准的解决方案都可以使用。CRI容器运行时，早期和主流的是docker，后经生态发展，目前其他的也有多种了，比如containerd，dokcer不再是唯一选择

2. 容器网络接口CNI: Container Network Interface

kubernetes 对于网络的解决方案，只是预留了网络接口，只要符合CNI标准的解决方案都可以使用。CNI容器网络接口：通过跨网络与容器进行通信，依赖于网络插件实现能力，如Flannel、calico

3. 容器存储接口CSI: Container Storage Interface

kubernetes 对于存储的解决方案，只是预留了存储接口，只要符合CSI标准的解决方案都可以使用此接口非必须。应对不同的存储类型提供接口，让工作节点把数据在某个地方做持久化保存

补充说明：容器运行时接口（CRI），是kubernetes定义的一组gRPC服务。Kubelet作为客户端，基于gRPC协议通过Socket和容器运行时通信。CRI 是一个插件接口，它使 kubelet 能够使用各种容器运行时，无需重新编译集群组件。Kubernetes 集群中需要在每个节点上都有一个可以正常工作的容器运行时， 这样 kubelet 能启动 Pod 及其容器。容器运行时接口（CRI）是 kubelet 和容器运行时之间通信的主要协议。

CRI包括两类服务：镜像服务（Image Service）和运行时服务（Runtime Service）

• 镜像服务提供下载、检查和删除镜像的远程程序调用
• 运行时服务包含用于管理容器生命周期，以及与容器交互的调用的远程程序调用。

OCI（Open Container Initiative，开放容器计划）定义了创建容器的格式和运行时的开源行业标准，包 括镜像规范（Image Specification）和运行时规范(Runtime Specification)

市面上常用的容器引擎有很多，dockershim, containerd 和cri-o都是遵循CRI的容器运行时

补充说明：什么是容器运行时：如下

简单来说，就是一个程序运行的集合，程序运行都需要一套环境，例如Java要运行，就需要台Jvm，Jvm就提供了Java程序运行的环境；

所对应的还有“编译时”，和“运行时”不在一个阶段。比如某程序开发出来是源码，要将其编译成可以执行的二进制，这称为“编译时”；最终将二进制运行起来，这叫做“运行时”

三、Kubernetes v1.25集群创建方案选择

方式1: Docker

Docker使用的普及率较高,虽然Kubernetes-v1.24 默认情况下废弃了kubelet对于Docker的支持,但是我们还可以借助于Mirantis维护的cri-dockerd插件方式来实现Kubernetes集群的创建。

Docker Engine 没有实现 CRI， 而这是容器运行时在 Kubernetes 中工作所需要的。为此，必须安装一个额外的服务 cri-dockerd。 cri-dockerd 是一个基于传统的内置 Docker 引擎支持的项目， 它在 1.24 版本从 kubelet 中移除

项目站点: https://github.com/Mirantis/cri-dockerd

方式2: Containerd

默认情况下,Kubernetes在创建集群的时候,使用的就是Containerd 方式。

方式3: CRI-O

CRI-O的方式是Kubernetes创建容器最直接的一种方式,在创建集群的时候,需要借助于cri-o插件的方式来实现Kubernetes集群的创建。

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