Grundlegende Konzepte und Architektur

Nun geht es um das Fundament: die Architektur von Kubernetes. Wir sehen uns die einzelnen Bausteine an – vom Gehirn, der Control Plane, bis zu den Arbeitstieren, den Worker-Nodes.

Kubernetes verwendet eine Master-Worker-Architektur: Der Master (die Control Plane) verwaltet den Cluster-Zustand, während Worker-Nodes Ihre eigentlichen Apps ausführen.

Die Control Plane ist das Gehirn des Clusters. Sie trifft globale Entscheidungen und arbeitet kontinuierlich daran, den tatsächlichen Zustand des Clusters an den von Ihnen gewünschten Zustand anzugleichen.

Der kube-apiserver ist das Eingangstor zur Control Plane. Jede Interaktion – Ihre über kubectl ebenso wie die zwischen Komponenten – läuft über diese API.

etcd ist der konsistente Key-Value-Speicher, der den gesamten Cluster-Zustand enthält. Er ist die zentrale Quelle der Wahrheit – fällt etcd aus, verliert der Cluster sein Gedächtnis.

Der kube-scheduler erkennt Pods ohne zugewiesenen Node und wählt für jeden den besten Node aus. Dabei berücksichtigt er Ressourcen, Einschränkungen und Affinitätsregeln.

Der Controller Manager führt Regelkreise aus, die den tatsächlichen Zustand an den gewünschten Zustand angleichen – er erkennt ausgefallene Nodes, stellt die richtige Anzahl von Pods sicher und übernimmt weitere Aufgaben.

Auf den Worker-Nodes laufen Ihre Container tatsächlich. Jeder Node stellt die Services bereit, die zum Ausführen von Pods, zur Netzwerkverwaltung und zur Kommunikation mit der Control Plane erforderlich sind.

Das kubelet ist der Agent auf jedem Worker-Node. Es übernimmt die Pod-Spezifikationen vom API-Server und stellt sicher, dass die entsprechenden Container laufen und fehlerfrei sind.

kube-proxy läuft auf jedem Node und übernimmt die Netzwerkverwaltung für Services – es leitet Datenverkehr zu gesunden Pods weiter, unabhängig davon, ob dieser aus dem Clusterinneren oder von außerhalb kommt.

Überprüfen wir Ihr Verständnis der zentralen Kubernetes-Komponenten.

Sehr gut! Sie kennen nun das Master-Worker-Modell, die Control Plane (API-Server, etcd, Scheduler, Controller Manager) und die Komponenten der Worker-Nodes (kubelet, kube-proxy).