Архитектура кластера

Кластер делится на «мозг» (control plane) и «руки» (worker-узлы) — разберём роли каждого компонента.

Кластер — это набор серверов (узлов), которыми Kubernetes управляет как единым целым.

Кластер состоит из узлов двух типов. Control plane принимает решения (что и где запускать), а worker-узлы выполняют работу — на них крутятся ваши контейнеры.

Control plane — управляющий слой

Здесь живут компоненты, которые принимают все решения о кластере:

• API server — единая точка входа. Любая команда kubectl, любой контроллер общается с кластером только через API server. Он принимает запросы, проверяет их и сохраняет состояние в etcd.
• etcd — распределённое key-value хранилище. Это «единственный источник правды»: всё состояние кластера (какие объекты есть, чего вы хотите) лежит здесь. Потеря etcd = потеря кластера, поэтому его бэкапят.
• Scheduler (планировщик) — решает, на какой worker-узел поместить новый под, учитывая свободные CPU/память и ограничения.
• Controller manager — набор контроллеров, каждый из которых крутит свой reconciliation loop: следит за объектами и приводит реальность к желаемому состоянию (например, поддерживает нужное число реплик).

Worker-узлы — рабочий слой

На рабочих узлах запускаются контейнеры приложений. Каждый узел содержит:

• kubelet — агент на узле. Получает от API server задание («запусти такие-то контейнеры») и следит, чтобы они работали. Это «руки» control plane на конкретной машине.
• container runtime — собственно движок контейнеров (containerd, CRI-O), который запускает образы. Docker как runtime в новых версиях не используется напрямую.
• kube-proxy — настраивает сеть на узле, чтобы трафик доходил до нужных подов (правила маршрутизации для сервисов).

Как это работает вместе

Поток на примере «запусти приложение»:

1. Вы шлёте манифест в API server через kubectl apply.
2. API server сохраняет желаемое состояние в etcd.
3. Scheduler видит новый под без узла и выбирает подходящий worker.
4. kubelet на этом узле запускает контейнер через runtime.
5. Контроллеры следят, чтобы фактическое состояние оставалось равным желаемому.

Итог

• Control plane принимает решения, worker-узлы выполняют работу.
• API server — единственная точка входа, etcd — хранилище правды.
• kubelet на каждом worker запускает контейнеры по заданию от control plane.