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Kubernetes相关的名词解释API Server组件（9）

news 来源：原创 2025/4/21 11:58:46

什么是API Server？

API Server（kube-apiserver） 是 Kubernetes 的核心组件之一，负责管理整个集群的通信和操作入口。

API Server 的作用在整个 Kubernetes 集群的正常运作中至关重要，可以说它是整个系统的神经中枢。API Server 的主要功能是接收和处理 RESTful API 请求，它是用户、外部工具、命令行工具（如 kubectl）与 Kubernetes 系统内部其他组件之间的接口。

在 Kubernetes 中，所有操作都需要通过 API Server 来完成，包括集群管理、部署和监控等操作。API Server 是唯一可以与 etcd 通信的组件，因此它也是 Kubernetes 系统的一个关键控制点。每个组件通过 API Server 来请求和提交数据，例如 Pod 的创建、服务发现、配置管理等，这使得 API Server 成为集群内的“网关”。

在 Kubernetes 集群中，不论是用户通过命令行工具 kubectl 操作集群，还是内部控制器（如 ReplicaSet 控制器、Deployment 控制器）进行状态同步和调整，都必须通过 API Server 进行。API Server 接收外部请求并将其转化为内部的操作指令，然后与其他组件进行交互。

例如，用户想要在 Kubernetes 中部署一个新的应用，首先会通过 kubectl 发送请求到 API Server。这时，API Server 会根据用户的请求去检查该请求的有效性、权限验证等，然后将请求存储在 etcd 数据库中，同时通知相关的控制器启动工作。

API Server的部署位置在哪？

传统部署：API Server 通常运行在 Master 节点（控制平面节点）上，与其他控制平面组件（如调度器、控制器管理器）共存。
高可用部署：在生产环境中，会部署多个 API Server 实例（通常 3 个），通过负载均衡（如 LB）对外提供服务，避免单点故障。
托管 Kubernetes（如 EKS、GKE）：API Server 由云提供商托管，用户无需手动管理。

API Server 是 Kubernetes 的“大脑”，负责集群的所有通信和状态管理。它部署在 Master 节点（或托管环境中由云厂商管理），是确保集群安全、一致和可扩展的核心组件。

Kubernetes 安装后API Server默认也被部署了吗？

Kubernetes 安装后，API Server（kube-apiserver）默认会自动部署，因为它是 Kubernetes 控制平面（Control Plane）的核心组件之一，没有它集群就无法正常运行。

如何验证 API Server 是否运行？

方法 1：检查控制平面 Pod（使用 `kubectl`）

kubectl get pods -n kube-system | grep kube-apiserver

方法 2：检查系统服务（如手动安装的二进制方式）

systemctl status kube-apiserver  # 如果以 systemd 服务运行

方法 3：直接访问 API

curl -k https://<API-SERVER-IP>:6443/version
# 或使用 kubectl
kubectl version --short

与其他组件的关系

kubelet：节点上的 kubelet 定期向 API Server 汇报状态，并监听指令（如创建 Pod）。
Controller Manager：通过 API Server 监听资源变化，执行控制循环（如确保副本数达标）。
Scheduler：通过 API Server 获取未调度的 Pod，分配节点后由 API Server 更新状态。
etcd：API Server 是唯一能直接读写 etcd 的组件，确保集群状态的一致性。

调度与控制器的桥梁

Kubernetes 中的调度器和控制器依赖于 API Server 来获取集群状态并进行相应的操作。例如，调度器需要了解当前有哪些 Pod 正在运行、有哪些节点可用，它会通过 API Server 来获取这些信息。调度器决定将一个新的 Pod 分配到某个节点后，它会通过 API Server 写入调度结果。

控制器同样依赖 API Server 来完成它们的任务。例如，ReplicaSet 控制器负责确保集群中有指定数量的 Pod 正在运行。当某个 Pod 发生故障或被删除时，控制器会通过 API Server 了解当前集群中 Pod 的数量，并启动新的 Pod 来满足要求。

与 etcd 的交互

API Server 是 Kubernetes 中唯一能够直接与 etcd 交互的组件。etcd 是 Kubernetes 的分布式键值存储系统，用于存储所有集群的状态信息，如节点信息、Pod 配置、服务等。API Server 从 etcd 中读取和写入数据，并根据用户请求更新集群状态。

在实践中，假设某个集群管理员需要修改一个服务的配置，如调整某个服务的负载均衡策略。管理员通过 kubectl 或直接向 API Server 发送修改请求。API Server 接收到请求后，首先验证请求的合法性，然后将修改写入到 etcd 中。之后，API Server 会通知相关的控制器（例如 Service 控制器）根据新的配置来调整服务。

下面这张图很好的描述了API Server与其他组件的通讯联系：