kubelet 的工作流程

kubernetes 是一个分布式的集群管理系统，在每个节点（node）上都要运行一个 worker 对容器进行生命周期的管理，这个 worker 程序就是 kubelet。

简单地说，kubelet 的主要功能就是定时从某个地方获取节点上 pod/container 的期望状态（运行什么容器、运行的副本数量、网络或者存储如何配置等等），并调用对应的容器平台接口达到这个状态。

kubelet 除了这个最核心的功能之外，还有很多其他特性：

    * 定时汇报当前节点的状态给 apiserver，以供调度的时候使用

    * 镜像和容器的清理工作，保证节点上镜像不会占满磁盘空间，退出的容器不会占用太多资源

    * 运行 HTTP Server，对外提供节点和 pod 信息，如果在 debug 模式下，还包括调试信息

    * 等等……

集群状态下，kubelet 会从 master 上读取信息，但其实 kubelet 还可以从其他地方获取节点的 pod 信息。目前 kubelet 支持三种数据源：

    * 本地文件

    * 通过 url 从网络上某个地址来获取信息

    * API Server：从 kubernetes master 节点获取信息

从管理的对象来说，kubelet 目前支持 docker 和 rkt ，默认情况下使用的 docker。

Pod 管理

在 kubernetes 的设计中，最基本的管理单位是 pod，而不是 container。pod 是 kubernetes 在容器上的一层封装，由一组运行在同一主机的一个或者多个容器组成。如果把容器比喻成传统机器上的一个进程（它可以执行任务，对外提供某种功能），那么 pod 可以类比为传统的主机：它包含了多个容器，为它们提供共享的一些资源。

之所以费功夫提供这一层封装，主要是因为容器推荐的用法是里面只运行一个进程，而一般情况下某个应用都由多个组件构成的。

pod 中所有的容器最大的特性也是最大的好处就是共享了很多资源，比如网络空间。pod 下所有容器共享网络和端口空间，也就是它们之间可以通过 localhost 访问和通信，对外的通信方式也是一样的，省去了很多容器通信的麻烦。

除了网络之外，定义在 pod 里的 volume 也可以 mount 到多个容器里，以实现共享的目的。

最后，定义在 pod 的资源限制（比如 CPU 和 Memory） 也是所有容器共享的。

容器健康检查

创建了容器之后，kubelet 还要查看容器是否正常运行，如果容器运行出错，就要根据设置的重启策略进行处理。检查容器是否健康主要有三种方式：执行命令，http Get，和tcp连接。

不管用什么方式，如果检测到容器不健康，kubelet 会删除该容器，并根据容器的重启策略进行处理（比如重启，或者什么都不做）。

容器监控

kubelet 还有一个重要的责任，就是监控所在节点的资源使用情况，并定时向 master 报告。知道整个集群所有节点的资源情况，对于 pod 的调度和正常运行至关重要。

kubelet 使用  cAdvisor  进行资源使用率的监控。cAdvisor 是 google 开源的分析容器资源使用和性能特性的工具，在 kubernetes 项目中被集成到 kubelet 里，无需额外配置。默认情况下，你可以在 localhost:4194 地址看到 cAdvisor 的管理界面。

除了系统使用的 CPU，Memory，存储和网络之外，cAdvisor 还记录了每个容器使用的上述资源情况。

入口程序

cmd/kublet/kubelet.go  -->  main 方法

1. 创建kubeletFlags数据结构（对应kubelet命令行参数）；

2. 创建kubeletConfigration数据结构；

3. 创建kubeletServer数据结构，此数据结构包括kubeletFlags、kubeletConfigration；

4. 启动kubelet Configuration controller，此功能开始配置和状态的循环同步；

5. 创建kubeletDeps数据结构；

启动程序

cmd/kubelet/app/server.go   -->  Run 方法

1. 判断kubelet是否以standalone模式运行；

2. 创建对象kubeClient、evnetClient，用来和 apiserver 通信。 heartbeatClient、externalkubeClient、ContainerManager；并设置OOM。

3. 调用RunKubelet。 运行 kubelet，这个函数会启动 goroutine 一直运行，是 kubelet 核心功能执行的地方。

kubelet 是运行在每个节点上的主要的“节点代理”，每个节点都会启动 kubelet进程，用来处理 Master 节点下发到本节点的任务，按照 PodSpec 描述来管理Pod 和其中的容器（PodSpec 是用来描述一个 pod 的 YAML 或者 JSON 对象）。

kubelet 通过各种机制（主要通过 apiserver ）获取一组 PodSpec 并保证在这些 PodSpec 中描述的容器健康运行。

1、kubelet 默认监听四个端口，分别为 10250 、10255、10248、4194。

2、kubelet 主要功能：

上图展示了 kubelet 组件中的模块以及模块间的划分。

在 v1.12 中，kubelet 组件有18个主要的 manager（kubernetes/pkg/kubelet/kubelet.go）：

其中比较重要的模块后面会进行一一分析。

本片文章主要讲解了 kubelet 在 kubernetes 系统中的功能，所监听四个端口的主要作用，自身架构中包含的组件以及各组件的用途。

参考：

微软资深工程师详解 K8S 容器运行时

kubernetes 简介： kubelet 和 pod

Kubelet 组件解析

我们一般以 systemd 系统守护进程的方式启动 kubelet

我们看下 service 配置

其中启动部分执行了 /usr/local/bin/kubelet 二进制文件，启动的参数我们暂且不关注。

/usr/local/bin/kubelet 二进制文件是由 kubernetes 源码编译而来，接下来让我们从 kubelet 源码角度分析它的启动流程

启动主函数位于: kubernetes/cmd/kubelet/kubelet.go

接下来我们来分析 kubelet 初始化流程

源码位置: kubernetes/cmd/kubelet/app/server.go

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