K8s pod 与节点的关系

在 Kubernetes 中，节点（Node） 和 Pod 的关系是集群架构的核心，节点是 Kubernetes 运行和管理 Pod 的物理或虚拟计算资源，而 Pod 是运行应用程序的最小单元。可以简单理解为节点是承载 Pod 的“主机”，而 Pod 是运行在节点上的工作负载。

详细关系解析：

1. 节点是 Pod 的运行环境

• 节点：每个节点是一个工作机器，它可以是物理服务器或者虚拟机，负责为 Pod 提供计算、存储和网络等基础资源。
• Pod：Pod 是 Kubernetes 中的最小计算单元，包含一个或多个容器，负责运行应用程序或服务。

当 Pod 被调度时，Kubernetes 会将 Pod 分配到某个节点上，节点为 Pod 提供所需的资源，比如 CPU、内存和存储。

2. 节点可以运行多个 Pod

• 一个节点可以运行多个 Pod，不同的 Pod 之间是独立的，但它们共享节点的硬件资源。Kubernetes 调度器根据资源需求（如 CPU、内存）和节点的负载情况将 Pod 分配到合适的节点上。

  举例：如果某个节点的硬件资源较强大，那么 Kubernetes 可以在该节点上调度和运行多个 Pod。

3. Kubelet 负责管理节点上的 Pod

• 在每个节点上运行的 kubelet 是一个关键组件，它负责与 Kubernetes 控制平面进行通信，管理和监控节点上的 Pod。Kubelet 确保：
  • Pod 的状态符合预期（运行、停止等）。
  • 如果 Pod 失败，Kubelet 会根据定义的策略尝试重启容器或通知 Kubernetes 控制平面。

4. Pod 的调度和分布

• Pod 不会固定在某个特定节点上。Kubernetes 的调度器负责将新的 Pod 分配到合适的节点，调度的过程根据节点资源、标签、污点和容忍等规则来完成：
  • Kubernetes 自动选择最适合的节点来运行新的 Pod。
  • 通过标签（nodeSelector）或者节点亲和性（Node Affinity），可以控制 Pod 被调度到指定的节点上。

5. 节点故障影响 Pod

• 如果一个节点发生故障（宕机、断网等），Kubernetes 会检测到节点不可用，并会将该节点上的 Pod 标记为不可用。如果使用了副本集（ReplicaSet）或者部署（Deployment），Kubernetes 会自动将这些 Pod 调度到其他健康的节点上运行，以保证服务的高可用性。

6. Pod 间的通信与网络

• 节点提供 Pod 间以及 Pod 与外部网络的通信能力。每个 Pod 通过节点共享的网络插件（如 Calico、Flannel 等）与其他 Pod 或服务进行通信。即使 Pod 分布在不同的节点上，它们之间也可以通过虚拟网络进行通信。

节点与 Pod 的图示关系：

• 节点：可以看作是一个物理或虚拟的服务器，里面运行着多个 Pod。
• Pod：Pod 是运行在节点上的独立单元，每个 Pod 包含一个或多个容器。

Node 1                            Node 2
+--------------------------------+ +---------------------------------+
|  +--------------------------+ | |  +----------------------------+|
|  | Pod A (App Container)     | | |  | Pod D (App Container)      ||
|  +--------------------------+ | |  +----------------------------+|
|                                | |                                 |
|  +--------------------------+ | |  +----------------------------+|
|  | Pod B (App Container)     | | |  | Pod E (App Container)      ||
|  +--------------------------+ | |  +----------------------------+|
|                                | |                                 |
|  +--------------------------+ | |  +----------------------------+|
|  | Pod C (App Container)     | | |  | Pod F (App Container)      ||
|  +--------------------------+ | |  +----------------------------+|
+--------------------------------+ +---------------------------------+

小结：

1. 节点（Node） 是 Kubernetes 集群中承载 Pod 的物理或虚拟机器，为 Pod 提供计算、存储和网络资源。
2. Pod 是运行在节点上的最小应用单位，一个节点上可以运行多个 Pod，Pod 之间是相互隔离的。
3. kubelet 是运行在每个节点上的守护进程，负责管理节点上的 Pod 并与控制平面通信。
4. Pod 调度 是由 Kubernetes 控制的，它会根据资源使用情况、调度策略等，将 Pod 分配到最合适的节点上运行。

这种结构使得 Kubernetes 能够动态调度和管理集群中的工作负载，同时保证服务的高可用性和弹性扩展。