K8s面试题——基础篇1

一、简述etcd及其特点

• etcd是CentOS团队发起的开源项目，是一个管理配置信息和服务发现（service discovery）的项目，它的目标是构建一个高可用的分布式键值（key-value）数据库，基于Go语言实现。

特点：

• 简单：支持REST风格的HTTP+JSON API
• 安全： 支持HTTPS方式的访问
• 快速： 支持并发1 k/s 的写操作
• 可靠： 支持分布式结构，基于Raft的一致性算法，Raft是一套通过选举主节点来实现分布式系统一致性的算法。

二、简述 etcd 适应的场景

1. 服务发现(Service Discovery)：服务发现主要解决在同一个分布式集群中的进程或服务，要如何才能找到对方并建立连接。本质上来说，服务发现就是想要了解集群中是否有进程在监听 udp 或 tcp 端口，并且通过名字就可以查找和连接。
2. 消息发布与订阅：在分布式系统中，最适用的一种组件间通信方式就是消息发布与订阅。即构建一个配置共享中心，数据提供者在这个配置中心发布消息，而消息使用者则订阅他们关心的主题，一旦主题有消息发布，就会实时通知订阅者。通过这种方式可以做到分布式系统配置的集中式管理与动态更新。应用中用到的一些配置信息放到 etcd 上进行集中管理。
3. 负载均衡：在分布式系统中，为了保证服务的高可用以及数据的一致性，通常都会把数据和服务部署多份，以此达到对等服务，即使其中的某一个服务失效了，也不影响使用。etcd 本身分布式架构存储的信息访问支持负载均衡。etcd 集群化以后，每个 etcd 的核心节点都可以处理用户的请求。所以，把数据量小但是访问频繁的消息数据直接存储到 etcd 中也可以实现负载均衡的效果。
4. 分布式通知与协调：与消息发布和订阅类似，都用到了 etcd 中的 Watcher 机制，通过注册与异步通知机制，实现分布式环境下不同系统之间的通知与协调，从而对数据变更做到实时处理。
5. 分布式锁：因为 etcd 使用 Raft 算法保持了数据的强一致性，某次操作存储到集群中的值必然是全局一致的，所以很容易实现分布式锁。锁服务有两种使用方式，一是保持独占，二是控制时序。
6. 集群监控与 Leader 竞选：通过 etcd 来进行监控实现起来非常简单并且实时性强。

三、简述什么是 Kubernetes

• Kubernetes 是一个全新的基于容器技术的分布式系统支撑平台。是 Google 开源的容器集群管理系统（谷歌内部:Borg）。
• 在 Docker 技术的基础上，为容器化的应用提供部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等一系列完整功能，提高了大规模容器集群管理的便捷性。并且具有完备的集群管理能力，多层次的安全防护和准入机制、多租户应用支撑能力、透明的服务注册和发现机制、內建智能负载均衡器、强大的故障发现和自我修复能力、服务滚动升级和在线扩容能力、可扩展的资源自动调度机制以及多粒度的资源配额管理能力。

四、简述 Kubernetes 和 Docker 的关系

• Docker 提供容器的生命周期管理，和Docker 镜像构建运行时容器。它的主要优点是将软件、应用程序运行所需的设置和依赖项打包到一个容器中，从而实现了可移植性等优点。
• Kubernetes 用于关联和编排在多个主机上运行的容器。

五、简述 Kubernetes 中什么是 Minikube、Kubectl、Kubelet

• Minikube 是一种可以在本地轻松运行一个单节点 Kubernetes 群集的工具。
• Kubectl 是一个命令行工具，可以使用该工具控制 Kubernetes 集群管理器，如检查群集资源，创建、删除和更新组件，查看应用程序。
• Kubelet 是一个代理服务，它在每个节点上运行，并使从服务器与主服务器通信。

六、简述 Kubernetes 常见的部署方式

• kubeadm：也是推荐的一种部署方式；
• 二进制部署；
• minikube：在本地轻松运行一个单节点 Kubernetes 群集的工具。

七、简述 Kubernetes 如何实现集群管理

• 在集群管理方面，Kubernetes 将集群中的机器划分为一个 Master 节点和一群工作节点 Node。
• 其中，在 Master 节点运行着集群管理相关的一组进程 kube-apiserver、kube-controller-manager 和 kube-scheduler，这些进程实现了整个集群的资源管理、Pod调度、弹性伸缩、安全控制、系统监控和纠错等管理能力，并且都是全自动完成的。

八、简述 Kubernetes 的优势、适应场景及其特点

• Kubernetes 作为一个完备的分布式系统支撑平台，其主要优势：

  1. 容器编排
  2. 轻量级
  3. 开源
  4. 弹性伸缩
  5. 负载均衡

• Kubernetes 常见场景：

  1. 快速部署应用
  2. 快速扩展应用
  3. 无缝对接新的应用功能
  4. 节省资源，优化硬件资源的使用

• Kubernetes 相关特点：

  1. 可移植：支持公有云、私有云、混合云、多重云（multi-cloud）。
  2. 可扩展：模块化,、插件化、可挂载、可组合。
  3. 自动化：自动部署、自动重启、自动复制、自动伸缩/扩展。

九、简述 Kubernetes 的缺点或当前的不足之处

• 安装过程和配置相对困难复杂。
• 管理服务相对繁琐。
• 运行和编译需要很多时间。
• 它比其他替代品更昂贵。
• 对于简单的应用程序来说，可能不需要涉及 Kubernetes 即可满足。

十、简述 Kubernetes 相关基础概念

• master：k8s集群的管理节点，负责管理集群，提供集群的资源数据访问入口。拥有 Etcd 存储服务（可选），运行 Api Server 进程，Controller Manager 服务进程及 Scheduler 服务进程。
• node（worker）：Node（worker）是 Kubernetes 集群架构中运行 Pod 的服务节点，是 Kubernetes 集群操作的单元，用来承载被分配 Pod 的运行，是 Pod 运行的宿主机。运行 docker eninge 服务，守护进程 kunelet 及负载均衡器 kube-proxy。
• pod：运行于 Node 节点上，若干相关容器的组合。Pod 内包含的容器运行在同一宿主机上，使用相同的网络命名空间、IP 地址和端口，能够通过 localhost 进行通信。Pod 是 Kurbernetes 进行创建、调度和管理的最小单位，它提供了比容器更高层次的抽象，使得部署和管理更加灵活。一个 Pod 可以包含一个容器或者多个相关容器。
• label：Kubernetes 中的 Label 实质是一系列的 Key/Value 键值对，其中 key 与 value可自定义。Label 可以附加到各种资源对象上，如 Node、Pod、Service、RC 等。一个资源对象可以定义任意数量的 Label，同一个 Label 也可以被添加到任意数量的资源对象上去。Kubernetes 通过 Label Selector（标签选择器）查询和筛选资源对象。
• Replica Set（副本集）： Pod 只是单个应用实例的抽象，要构建高可用应用，通常需要构建多个同样的副本，提供同一个服务。Kubernetes 为此抽象出副本集 Replica Set，其允许用户定义 Pod 的副本数，每一个 Pod 都会被当作一个无状态的成员进行管理，Kubernetes 保证总是有用户期望的数量的 Pod 正常运行。当某个副本宕机以后，控制器将会创建一个新的副本。当因业务负载发生变更而需要调整扩缩容时，可以方便地调整副本数量。
• Deployment：Deployment 在内部使用了 RS 来实现目的，Deployment 相当于 RC的一次升级，其最大的特色为可以随时获知当前 Pod 的部署进度。
• HPA（Horizontal Pod Autoscaler）：Pod 的横向自动扩容，也是 Kubernetes 的一种资源，通过追踪分析 RC 控制的所有 Pod 目标的负载变化情况，来确定是否需要针对性的调整 Pod 副本数量。
• Service：Service 定义了 Pod 的逻辑集合和访问该集合的策略，是真实服务的抽象。Service 提供了一个统一的服务访问入口以及服务代理和发现机制，关联多个相同 Label 的 Pod，用户不需要了解后台 Pod 是如何运行。
• Volume：Volume 是 Pod 中能够被多个容器访问的共享目录，Kubernetes 中的Volume 是定义在 Pod 上，可以被一个或多个 Pod 中的容器挂载到某个目录下。
• Namespace：Namespace 用于实现多租户的资源隔离，可将集群内部的资源对象分配到不同的 Namespace 中，形成逻辑上的不同项目、小组或用户组，便于不同的 Namespace 在共享使用整个集群的资源的同时还能被分别管理。

十一、简述 Kubernetes 集群相关组件

• Kubernetes API Server：作为Kubernetes 系统的入口，其封装了核心对象的增删改查操作，以 RESTful API 接口方式提供给外部客户和内部组件调用，集群内各个功能模块之间数据交互和通信的中心枢纽。
• Kubernetes Scheduler：为新建立的 Pod 进行节点(node)选择(即分配机器)，负责集群的资源调度。
• Kubernetes Controller：负责执行各种控制器，目前已经提供了很多控制器来保证 Kubernetes 的正常运行。
• Replication Controller：管理维护 Replication Controller，关联 Replication Controller 和 Pod，保证Replication Controller 定义的副本数量与实际运行 Pod数量一致。
• Node Controller：管理维护 Node，定期检查 Node 的健康状态，标识出(失效|未失效)的 Node 节点。
• Namespace Controller：管理维护 Namespace，定期清理无效的 Namespace，包括 Namesapce 下的 API 对象，比如 Pod、Service 等。
• Service Controller：管理维护 Service，提供负载以及服务代理。
• EndPoints Controller：管理维护 Endpoints，关联 Service 和 Pod，创建 Endpoints为 Service 的后端，当 Pod 发生变化时，实时更新 Endpoints。
• Service Account Controller：管理维护 Service Account，为每个 Namespace 创建默认的 Service Account，同时为 Service Account 创建 Service Account Secret。
• Persistent Volume Controller：管理维护 Persistent Volume 和 Persistent Volume Claim，为新的 Persistent Volume Claim 分配 Persistent Volume 进行绑定，为释放的 Persistent Volume 执行清理回收。
• Daemon Set Controller：管理维护 Daemon Set，负责创建 Daemon Pod，保证指定的 Node 上正常的运行 Daemon Pod。
• Deployment Controller：管理维护 Deployment，关联 Deployment 和 Replication Controller，保证运行指定数量的Pod。当Deployment更新时，控制实现Replication Controller 和 Pod 的更新。
• Job Controller：管理维护 Job，为 Jod 创建一次性任务 Pod，保证完成 Job 指定完成的任务数目。
• Pod Autoscaler Controller：实现 Pod 的自动伸缩，定时获取监控数据，进行策略匹配，当满足条件时执行 Pod 的伸缩动作。

十二、简述 Kubernetes RC 的机制

• Replication Controller 用来管理 Pod 的副本，保证集群中存在指定数量的 Pod 副本。
• 当定义了 RC 并提交至 Kubernetes 集群中之后，Master 节点上的 Controller Manager 组件获悉，并同时巡检系统中当前存活的目标 Pod，并确保目标 Pod 实例的数量刚好等于此 RC 的期望值，若存在过多的 Pod 副本在运行，系统会停止一些 Pod，反之则自动创建一些 Pod。

十三、简述 Kubernetes Replica Set 和 Replication Controller 之间有什么区别

• Replica Set 和 Replication Controller 类似，都是确保在任何给定时间运行指定数量的 Pod 副本。
• 不同之处在于 RS 使用基于集合的选择器，而 Replication Controller 使用基于权限的选择器。

十四、简述 kube-proxy 作用

• kube-proxy 运行在所有节点上，它监听 apiserver 中 service 和 endpoint 的变化情况，创建路由规则以提供服务 IP 和负载均衡功能。
• 简单理解此进程是 Service 的透明代理兼负载均衡器，其核心功能是将到某个 Service 的访问请求转发到后端的多个 Pod实例上。

十五、简述 kube-proxy iptables 原理

• Kubernetes 从 1.2 版本开始，将 iptables 作为 kube-proxy 的默认模式。iptables 模式下的 kube-proxy 不再起到 Proxy 的作用，其核心功能：通过 API Server 的 Watch 接口实时跟踪 Service 与 Endpoint 的变更信息，并更新对应的 iptables 规则，Client 的请求流量则通过 iptables 的 NAT 机制“直接路由”到目标 Pod。

十六、简述 kube-proxy ipvs 原理

• IPVS 在 Kubernetes1.11 中升级为 GA 稳定版。IPVS 则专门用于高性能负载均衡，并使用更高效的数据结构（Hash 表），允许几乎无限的规模扩张，因此被 kube-proxy采纳为最新模式。
• 在 IPVS 模式下，使用 iptables 的扩展 ipset，而不是直接调用 iptables 来生成规则链。iptables 规则链是一个线性的数据结构，ipset 则引入了带索引的数据结构，因此当规则很多时，也可以很高效地查找和匹配。
• 可以将 ipset 简单理解为一个 IP（段）的集合，这个集合的内容可以是 IP 地址、IP 网段、端口等，iptables 可以直接添加规则对这个“可变的集合”进行操作，这样做的好处在于可以大大减少 iptables 规则的数量，从而减少性能损耗。

十七、简述 kube-proxy ipvs 和 iptables 的异同

• iptables 与 IPVS 都是基于 Netfilter 实现的，但因为定位不同，二者有着本质的差别。iptables 是为防火墙而设计的；IPVS 则专门用于高性能负载均衡，并使用更高效的数据结构（Hash 表），允许几乎无限的规模扩张。
• 与 iptables 相比，IPVS 拥有以下明显优势：
  1. 为大型集群提供了更好的可扩展性和性能；
  2. 支持比 iptables 更复杂的负载均衡算法（最小负载、最少连接、加权等）；
  3. 支持服务器健康检查和连接重试等功能；
  4. 可以动态修改 ipset 的集合，即使 iptables 的规则正在使用这个集合。

十八、简述 Kubernetes 中什么是静态 Pod

• 静态 pod 是由 kubelet 进行管理的仅存在于特定 Node 的 Pod 上，它们不能通过 API Server 进行管理，无法与 ReplicationController、Deployment 或者 DaemonSet 进行关联，并且 kubelet 无法对他们进行健康检查。
• 静态 Pod 总是由 kubelet 进行创建，并且总是在kubelet 所在的 Node 上运行。

十九、简述 Kubernetes 中 Pod 可能位于的状态

• Pending：API Server 已经创建该 Pod，且 Pod 内还有一个或多个容器的镜像没有创建，包括正在下载镜像的过程。
• Running：Pod 内所有容器均已创建，且至少有一个容器处于运行状态、正在启动状态或正在重启状态。
• Succeeded：Pod 内所有容器均成功执行退出，且不会重启。
• Failed：Pod 内所有容器均已退出，但至少有一个容器退出为失败状态。
• Unknown：由于某种原因无法获取该 Pod 状态，可能由于网络通信不畅导致。

二十、简述 Kubernetes 创建一个 Pod 的主要流程

1. 客户端提交 Pod 的配置信息（可以是 yaml 文件定义的信息）到 kube-apiserver。
2. Apiserver 收到指令后，通知给 controller-manager 创建一个资源对象。
3. Controller-manager 通过 api-server 将 pod 的配置信息存储到 ETCD 数据中心中。
4. Kube-scheduler 检测到 pod 信息会开始调度预选，会先过滤掉不符合 Pod 资源配置要求的节点，然后开始调度调优，主要是挑选出更适合运行 pod 的节点，然后将 pod 的资源配置单发送到 node 节点上的 kubelet 组件上。
5. Kubelet 根据 scheduler 发来的资源配置单运行 pod，运行成功后，将 pod 的运行信息返回给 scheduler，scheduler 将返回的 pod 运行状况的信息存储到 etcd数据中心。

二十一、简述 Kubernetes 中 Pod 的重启策略

• Pod 重启策略（RestartPolicy）应用于 Pod 内的所有容器，并且仅在 Pod 所处的 Node上由 kubelet 进行判断和重启操作。当某个容器异常退出或者健康检查失败时，kubelet将根据 RestartPolicy 的设置来进行相应操作。

• Pod 的重启策略包括：Always、OnFailure 和 Never，默认值为 Always。

  1. Always：当容器失效时，由 kubelet 自动重启该容器；
  2. OnFailure：当容器终止运行且退出码不为 0 时，由 kubelet 自动重启该容器；
  3. Never：不论容器运行状态如何，kubelet 都不会重启该容器。

• 同时 Pod 的重启策略与控制方式关联，当前可用于管理 Pod 的控制器包括Replication Controller、Job、DaemonSet 及直接管理 kubelet 管理（静态 Pod）。

• 不同控制器的重启策略限制如下：

  1. RC 和 DaemonSet：必须设置为 Always，需要保证该容器持续运行；
  2. Job：OnFailure 或 Never，确保容器执行完成后不再重启；
  3. kubelet：在 Pod 失效时重启，不论将 RestartPolicy 设置为何值，也不会对 Pod进行健康检查。

二十二、简述 Kubernetes 中 Pod 的健康检查方式

• 对 Pod 的健康检查可以通过两类探针来检查：LivenessProbe 和 ReadinessProbe。
  1. LivenessProbe 探针：用于判断容器是否存活（running 状态），如果 LivenessProbe探针探测到容器不健康，则 kubelet 将杀掉该容器，并根据容器的重启策略做相应处理。若一个容器不包含 LivenessProbe 探针，kubelet 认为该容器的LivenessProbe 探针返回值用于是“Success”。
  2. ReadineeProbe 探针：用于判断容器是否启动完成（ready 状态）。如果ReadinessProbe 探针探测到失败，则 Pod 的状态将被修改。Endpoint Controller将从 Service 的 Endpoint 中删除包含该容器所在 Pod 的 Eenpoint。
  3. startupProbe 探针：启动检查机制，应用一些启动缓慢的业务，避免业务长时间启动而被上面两类探针 kill 掉。

二十三、简述Kubernetes Pod的LivenessProbe探针的常见方式

• kubelet 定期执行 LivenessProbe 探针来诊断容器的健康状态，通常有以下三种方式：
  1. ExecAction：在容器内执行一个命令，若返回码为 0，则表明容器健康。
  2. TCPSocketAction：通过容器的 IP 地址和端口号执行 TCP 检查，若能建立 TCP连接，则表明容器健康。
  3. HTTPGetAction：通过容器的 IP 地址、端口号及路径调用 HTTP Get 方法，若响应的状态码大于等于 200 且小于 400，则表明容器健康。

二十四、简述 Kubernetes Pod 的常见调度方式

1. Deployment 或 RC：该调度策略主要功能就是自动部署一个容器应用的多份副本，以及持续监控副本的数量，在集群内始终维持用户指定的副本数量。
2. NodeSelector：定向调度，当需要手动指定将 Pod 调度到特定 Node 上，可以通过 Node 的标签（Label）和 Pod 的 nodeSelector 属性相匹配。
3. NodeAffinity 亲和性调度：亲和性调度机制极大的扩展了 Pod 的调度能力，目前有两种节点亲和力表达：
   • requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：硬规则，必须满足指定的规则，调度器才可以调度 Pod 至 Node 上（类似 nodeSelector，语法不同）。
   • preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：软规则，优先调度至满足的Node 的节点，但不强求，多个优先级规则还可以设置权重值。
4. Taints 和 Tolerations（污点和容忍）：
   • Taint：使 Node 拒绝特定 Pod 运行；
   • Toleration：为 Pod 的属性，表示 Pod 能容忍（运行）标注了 Taint 的 Node。

二十五、简述 Kubernetes 初始化容器（init container）

• init container 的运行方式与应用容器不同，它们必须先于应用容器执行完成，当设置了多个 init container 时，将按顺序逐个运行，并且只有前一个 init container 运行成功后才能运行后一个 init container。
• 当所有 init container 都成功运行后，Kubernetes 才会初始化 Pod 的各种信息，并开始创建和运行应用容器。

二十六、简述 Kubernetes deployment 升级过程

• 初始创建 Deployment 时，系统创建了一个 ReplicaSet，并按用户的需求创建了对应数量的 Pod 副本。
• 当更新 Deployment 时，系统创建了一个新的 ReplicaSet，并将其副本数量扩展到 1，然后将旧 ReplicaSet 缩减为 2。
• 之后，系统继续按照相同的更新策略对新旧两个 ReplicaSet 进行逐个调整。
• 最后，新的 ReplicaSet 运行了对应个新版本 Pod 副本，旧的 ReplicaSet 副本数量则缩减为 0。

二十七、简述 Kubernetes deployment 升级策略

• 在 Deployment 的定义中，可以通过 spec.strategy 指定 Pod 更新的策略，目前支持两种策略：Recreate（重建）和 RollingUpdate（滚动更新），默认值为 RollingUpdate。
  1. Recreate：设置 spec.strategy.type=Recreate，表示 Deployment 在更新 Pod 时，会先杀掉所有正在运行的 Pod，然后创建新的 Pod。
  2. RollingUpdate：设置 spec.strategy.type=RollingUpdate，表示 Deployment 会以滚动更新的方式来逐个更新 Pod。同时，可以通过设置 spec.strategy.rollingUpdate下的两个参数（maxUnavailable 和 maxSurge）来控制滚动更新的过程。

二十八、简述 Kubernetes DaemonSet 类型的资源特性

• DaemonSet 资源对象会在每个 Kubernetes 集群中的节点上运行，并且每个节点只能运行一个 pod，这是它和 deployment 资源对象的最大也是唯一的区别。因此，在定义 yaml文件中，不支持定义 replicas。
• 它的一般使用场景如下：
  1. 在去做每个节点的日志收集工作。
  2. 监控每个节点的的运行状态。

二十九、简述 Kubernetes 自动扩容机制

• Kubernetes 使用 Horizontal Pod Autoscaler（HPA）的控制器实现基于 CPU 使用率进行自动 Pod 扩缩容的功能。HPA 控制器周期性地监测目标 Pod 的资源性能指标，并与 HPA 资源对象中的扩缩容条件进行对比，在满足条件时对 Pod 副本数量进行调整。
• HPA 原理：Kubernetes 中的某个 Metrics Server（Heapster 或自定义 Metrics Server）持续采集所有Pod 副本的指标数据。HPA 控制器通过 Metrics Server 的 API（Heapster 的 API 或聚合API）获取这些数据，基于用户定义的扩缩容规则进行计算，得到目标 Pod 副本数量。
• 当目标 Pod 副本数量与当前副本数量不同时，HPA 控制器就向 Pod 的副本控制器（Deployment、RC 或ReplicaSet）发起 scale 操作，调整 Pod 的副本数量，完成扩缩容操作。

三十、简述 Kubernetes Service 类型

• 通过创建 Service，可以为一组具有相同功能的容器应用提供一个统一的入口地址，并且将请求负载分发到后端的各个容器应用上。其主要类型有：
  1. ClusterIP：虚拟的服务 IP 地址，该地址用于 Kubernetes 集群内部的 Pod 访问，在 Node 上 kube-proxy 通过设置的 iptables 规则进行转发；
  2. NodePort：使用宿主机的端口，使能够访问各 Node 的外部客户端通过 Node 的IP 地址和端口号就能访问服务；
  3. LoadBalancer：使用外接负载均衡器完成到服务的负载分发，需要在spec.status.loadBalancer 字段指定外部负载均衡器的 IP 地址，通常用于公有云。

三十一、简述 Kubernetes Service 分发后端的策略

• RoundRobin：默认为轮询模式，即轮询将请求转发到后端的各个 Pod 上。
• SessionAffinity：基于客户端 IP 地址进行会话保持的模式，即第 1 次将某个客户端发起的请求转发到后端的某个 Pod 上，之后从相同的客户端发起的请求都将被转发到后端相同的 Pod 上。

三十二、简述 Kubernetes Headless Service

• 在某些应用场景中，若需要人为指定负载均衡器，不使用 Service 提供的默认负载均衡的功能，或者应用程序希望知道属于同组服务的其他实例。Kubernetes 提供了Headless Service 来实现这种功能，即不为 Service 设置 ClusterIP（入口 IP 地址），仅通过 Label Selector 将后端的 Pod 列表返回给调用的客户端。

三十三、简述 Kubernetes 外部如何访问集群内的服务

• 对于 Kubernetes，集群外的客户端默认情况，无法通过 Pod 的 IP 地址或者 Service的虚拟 IP 地址:虚拟端口号进行访问。通常可以通过以下方式进行访问 Kubernetes 集群内的服务：
  1. 映射 Pod 到物理机：将 Pod 端口号映射到宿主机，即在 Pod 中采用 hostPort 方式，以使客户端应用能够通过物理机访问容器应用。
  2. 映射 Service 到物理机：将 Service 端口号映射到宿主机，即在 Service 中采用nodePort 方式，以使客户端应用能够通过物理机访问容器应用。
  3. 映射 Sercie 到 LoadBalancer：通过设置 LoadBalancer 映射到云服务商提供的LoadBalancer 地址。这种用法仅用于在公有云服务提供商的云平台上设置 Service的场景。

三十四、简述 Kubernetes ingress

• Kubernetes 的 Ingress 资源对象，用于将不同 URL 的访问请求转发到后端不同的Service，以实现 HTTP 层的业务路由机制。
• Kubernetes 使用了 Ingress 策略和 Ingress Controller，两者结合并实现了一个完整的Ingress 负载均衡器。使用 Ingress 进行负载分发时，Ingress Controller 基于 Ingress 规则将客户端请求直接转发到 Service 对应的后端 Endpoint（Pod）上，从而跳过 kube-proxy的转发功能，kube-proxy 不再起作用，全过程为：ingress controller + ingress 规则 ---->services。
• 同时当 Ingress Controller 提供的是对外服务，则实际上实现的是边缘路由器的功能。

三十五、简述 Kubernetes 镜像的下载策略

• Always：镜像标签为 latest 时，总是从指定的仓库中获取镜像。
• Never：禁止从仓库中下载镜像，也就是说只能使用本地镜像。
• IfNotPresent：仅当本地没有对应镜像时，才从目标仓库中下载。默认的镜像下载策略是：当镜像标签是 latest 时，默认策略是 Always；当镜像标签是自定义时（也就是标签不是 latest），那么默认策略是 IfNotPresent。

三十六、简述 Kubernetes 的负载均衡器

• 负载均衡器是暴露服务的最常见和标准方式之一。
• 根据工作环境使用两种类型的负载均衡器，即内部负载均衡器或外部负载均衡器。内部负载均衡器自动平衡负载并使用所需配置分配容器，而外部负载均衡器将流量从外部负载引导至后端容器。

三十七、简述 Kubernetes 各模块如何与 API Server 通信

• Kubernetes API Server 作为集群的核心，负责集群各功能模块之间的通信。集群内的各个功能模块通过 API Server 将信息存入 etcd，当需要获取和操作这些数据时，则通过 API Server 提供的 REST 接口（用 GET、LIST 或 WATCH 方法）来实现，从而实现各模块之间的信息交互。
  1. kubelet 进程与 API Server 的交互：每个 Node 上的 kubelet 每隔一个时间周期，就会调用一次 API Server 的 REST 接口报告自身状态，API Server 在接收到这些信息后，会将节点状态信息更新到 etcd 中。
  2. kube-controller-manager 进程与 API Server 的交互：kube-controller-manager 中的 Node Controller 模块通过 API Server 提供的 Watch 接口实时监控 Node 的信息，并做相应处理。
  3. kube-scheduler 进程与 API Server 的交互：Scheduler 通过 API Server 的 Watch 接口监听到新建 Pod 副本的信息后，会检索所有符合该 Pod 要求的 Node 列表，开始执行 Pod调度逻辑，在调度成功后将 Pod 绑定到目标节点上。

三十八、简述 Kubernetes Scheduler 作用及实现原理

• Kubernetes Scheduler 是负责 Pod 调度的重要功能模块，Kubernetes Scheduler 在整个系统中承担了“承上启下”的重要功能，“承上”是指它负责接收 Controller Manager 创建的新 Pod，为其调度至目标 Node；“启下”是指调度完成后，目标 Node 上的 kubelet 服务进程接管后继工作，负责 Pod 接下来生命周期。
• Kubernetes Scheduler 的作用是将待调度的 Pod（API 新创建的 Pod、Controller Manager为补足副本而创建的 Pod 等）按照特定的调度算法和调度策略绑定（Binding）到集群中某个合适的 Node 上，并将绑定信息写入 etcd 中。在整个调度过程中涉及三个对象，分别是待调度 Pod 列表、可用 Node 列表，以及调度算法和策略。
• Kubernetes Scheduler 通过调度算法调度为待调度 Pod 列表中的每个 Pod 从 Node 列表中选择一个最适合的 Node 来实现 Pod 的调度。随后，目标节点上的 kubelet 通过 API Server监听到Kubernetes Scheduler产生的 Pod 绑定事件，然后获取对应的Pod 清单，下载Image镜像并启动容器。

三十九、简述 Kubernetes Scheduler使用哪两种算法将 Pod绑定到 worker 节点

1. 预选（Predicates）：输入是所有节点，输出是满足预选条件的节点。kube-scheduler根据预选策略过滤掉不满足策略的 Nodes。如果某节点的资源不足或者不满足预选策略的条件则无法通过预选。如“Node 的 label 必须与 Pod 的 Selector 一致”。
2. 优选（Priorities）：输入是预选阶段筛选出的节点，优选会根据优先策略为通过预选的 Nodes 进行打分排名，选择得分最高的 Node。例如，资源越富裕、负载越小的 Node 可能具有越高的排名。

四十、简述 Kubernetes kubelet 的作用

• 在 Kubernetes 集群中，在每个 Node（又称 Worker）上都会启动一个 kubelet 服务进程。该进程用于处理 Master 下发到本节点的任务，管理 Pod 及 Pod 中的容器。
• 每个kubelet 进程都会在 API Server 上注册节点自身的信息，定期向 Master 汇报节点资源的使用情况，并通过 cAdvisor 监控容器和节点资源。

四十一、简述 Kubernetes kubelet 监控 Worker 节点资源是使用什么组件来实现的

• kubelet 使用 cAdvisor 对 worker 节点资源进行监控。在 Kubernetes 系统中，cAdvisor已被默认集成到 kubelet 组件内，当 kubelet 服务启动时，它会自动启动 cAdvisor 服务，然后 cAdvisor 会实时采集所在节点的性能指标及在节点上运行的容器的性能指标。