K8S学习指南(54)-K8S核心组件API-Server简介

文章目录

- 引言
- API Server 架构设计
- - 1. 组件关系
  - 2. 多层设计
- API Server 主要功能
- - 1. 提供 RESTful API
  - 2. 认证与授权
  - - 示例：使用 `kubectl` 进行身份验证
  - 3. Admission Control
  - - 示例：禁止创建特定标签的 Pod
  - 4. 业务逻辑处理
  - - 示例：使用 `kubectl` 创建一个 Deployment
- 示例演示：使用 API Server 操作集群
- - 1. 创建一个命名空间
  - 2. 部署一个应用程序
  - 3. 查看 Pod 列表
  - 4. 删除应用程序
- 结论

引言

在 Kubernetes（K8s）中，API Server（API 服务器）是其核心组件之一，扮演着集群管理的关键角色。本文将深入探讨 API Server 的架构设计、主要功能以及提供详细的示例，以帮助读者更好地理解和利用这一核心组件。

API Server 架构设计

1. 组件关系

API Server 是 Kubernetes 控制平面的入口，负责处理来自客户端的请求，执行相应的操作。与其他核心组件（如 Etcd、Controller Manager、Scheduler）协同工作，形成整个 Kubernetes 集群的基础架构。

2. 多层设计

API Server 采用多层架构设计，其中包括：

RESTful API 层： 提供基于 HTTP/HTTPS 的 RESTful API，定义了资源的操作方式和行为。
认证授权层： 负责验证请求的合法性，并授予相应的权限。
Admission Control 层： 实施额外的访问控制策略，允许插入自定义的逻辑。
业务逻辑层： 处理请求的具体业务逻辑，包括资源的创建、删除、更新等操作。

这种多层设计使得 API Server 具有较好的扩展性和灵活性，方便集成新的特性和功能。

API Server 主要功能

1. 提供 RESTful API

API Server 提供了一套 RESTful API，定义了 Kubernetes 集群中的各类资源（Pod、Service、Deployment 等）以及对这些资源的操作。通过 API Server，用户和其他组件可以使用标准的 HTTP/HTTPS 请求进行集群管理。

2. 认证与授权

API Server 实现了 Kubernetes 集群的身份验证（Authentication）和授权（Authorization）。身份验证确保请求的发起者是合法的用户或组件，而授权则决定该请求是否有足够的权限执行相应的操作。

示例：使用 `kubectl` 进行身份验证

kubectl config set-credentials myuser --client-certificate=mycert.crt --client-key=mykey.key
kubectl config set-context mycontext --cluster=mycluster --user=myuser
kubectl config use-context mycontext

3. Admission Control

Admission Control 是一个可插拔的组件，用于在请求进入 API Server 之前和之后执行一系列操作。这些操作包括验证、转换请求的资源对象等。开发者可以通过 Admission Control 自定义集群的行为，增强安全性和可操作性。

示例：禁止创建特定标签的 Pod

# 在 Admission Control 配置中添加 PodSecurityPolicy
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
  labels:
    forbidden-label: "true"
spec:
  containers:
  - name: mycontainer
    image: nginx:latest

4. 业务逻辑处理

API Server 的业务逻辑层包含了对请求的具体处理逻辑，例如创建、删除、更新资源对象等。这一层通过调用不同的存储后端（通常是 Etcd）实现对集群状态的修改。

示例：使用 `kubectl` 创建一个 Deployment

kubectl create deployment my-deployment --image=nginx:latest

示例演示：使用 API Server 操作集群

1. 创建一个命名空间

kubectl create namespace mynamespace

2. 部署一个应用程序

kubectl create deployment mynginx --image=nginx:latest --namespace=mynamespace

3. 查看 Pod 列表

kubectl get pods --namespace=mynamespace

4. 删除应用程序

kubectl delete deployment mynginx --namespace=mynamespace

结论

API Server 作为 Kubernetes 控制平面的核心组件，承担着管理整个集群的任务。通过本文的详细介绍和示例，读者可以更好地理解 API Server 的架构设计、主要功能以及如何使用它操作 Kubernetes 集群。希望本文对读者在学习和使用 Kubernetes 时有所帮助，加深对 API Server 的认识。