kubelet 源码分析-1-整体架构
简介
从官方的架构图中很容易就能找到 kubelet
执行 kubelet -h 看到 kubelet 的功能介绍：
- kubelet 是每个 Node 节点上都运行的主要“节点代理”。使用如下的一个向 apiserver 注册 Node 节点：主机的 hostname；覆盖 host 的参数；或者云提供商指定的逻辑。
- kubelet 基于 PodSpec 工作。PodSpec 是用 YAML 或者 JSON 对象来描述 Pod。Kubelet 接受通过各种机制（主要是 apiserver）提供的一组 PodSpec，并确保里面描述的容器良好运行。
除了由 apiserver 提供 PodSpec，还可以通过以下方式提供： - 文件
- HTTP 端点
-
HTTP 服务器
kubelet 功能归纳一下就是上报 Node 节点信息，和管理（创建、销毁）Pod。 功能看似简单，实际不然。每一个点拿出来都需要很大的篇幅来讲，比如 Node 节点的计算资源，除了传统的 CPU、内存、硬盘，还提供扩展来支持类似 GPU 等资源；Pod 不仅仅有容器，还有相关的网络、安全策略等。
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架构
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kubelet 的架构由 N 多的组件组成，下面简单介绍下比较重要的几个：
PLEG
即 Pod Lifecycle Event Generator，字面意思 Pod 生命周期事件（ContainerStarted、ContainerDied、ContainerRemoved、ContainerChanged）生成器。
其维护着 Pod 缓存；定期通过 ContainerRuntime 获取 Pod 的信息，与缓存中的信息比较，生成如上的事件；将事件写入其维护的通道（channel）中。
PodWorkers
处理事件中 Pod 的同步。核心方法 managePodLoop() 间接调用 kubelet.syncPod() 完成 Pod 的同步：
-
如果 Pod 正在被创建，记录其延迟
-
生成 Pod 的 API Status，即
v1.PodStatus：从运行时的 status 转换成 api status -
记录 Pod 从
pending到running的耗时 -
在
StatusManager中更新 pod 的状态 -
杀掉不应该运行的 Pod
-
如果网络插件未就绪，只启动使用了主机网络（host network）的 Pod
-
如果 static pod 不存在，为其创建镜像（Mirror）Pod
-
为 Pod 创建文件系统目录：Pod 目录、卷目录、插件目录
-
使用
VolumeManager为 Pod 挂载卷 -
获取 image pull secrets
-
调用容器运行时（container runtime）的
#SyncPod()方法
PodManager
存储 Pod 的期望状态，kubelet 服务的不同渠道的 Pod
StatusProvider
提供节点和容器的统计信息，有 cAdvisor 和 CRI 两种实现。
ContainerRuntime
顾名思义，容器运行时。与遵循 CRI 规范的高级容器运行时进行交互。
Deps.PodConfig
PodConfig 是一个配置多路复用器，它将许多 Pod 配置源合并成一个单一的一致结构，然后按顺序向监听器传递增量变更通知。
配置源有：文件、apiserver、HTTP
syncloop
接收来自 PodConfig 的 Pod 变更通知、定时任务、PLEG 的事件，以及 ProbeManager 的事件，将 Pod 同步到期望状态。
PodAdmitHandlers
Pod admission 过程中调用的一系列处理器，比如 eviction handler（节点内存有压力时，不会驱逐 QoS 设置为 BestEffort 的 Pod）、shutdown admit handler（当节点关闭时，不处理 pod 的同步操作）等。
OOMWatcher
从系统日志中获取容器的 OOM 日志，将其封装成事件并记录。
VolumeManager
VolumeManager 运行一组异步循环，根据在此节点上调度的 pod 确定需要附加/挂载/卸载/分离哪些卷并执行操作。
CertificateManager
处理证书轮换。
ProbeManager
实际上包含了三种 Probe，提供 probe 结果缓存和通道。
-
LivenessManager
-
ReadinessManager
-
StartupManager
EvictionManager
监控 Node 节点的资源占用情况，根据驱逐规则驱逐 Pod 释放资源，缓解节点的压力。
PluginManager
PluginManager 运行一组异步循环，根据此节点确定哪些插件需要注册/取消注册并执行。如 CSI 驱动和设备管理器插件（Device Plugin）。
CSI
Container Storage Interface，由存储厂商实现的存储驱动。
DevicePlugin
Kubernetes 提供了一个 设备插件框架，你可以用它来将系统硬件资源发布到 Kubelet。
供应商可以实现设备插件，由你手动部署或作为 DaemonSet 来部署，而不必定制 Kubernetes 本身的代码。目标设备包括 GPU、高性能 NIC、FPGA、 InfiniBand 适配器以及其他类似的、可能需要特定于供应商的初始化和设置的计算资源。
生命周期事件生成器PLEG
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对于 Pod来说，Kubelet 会从多个数据来源（api、file以及http） watch Pod spec 中的变化。对于容器来说，Kubelet 会定期轮询容器运行时，以获取所有容器的最新状态。随着 Pod 和容器数量的增加，轮询会产生较大开销，带来的周期性大量并发请求会导致较高的 CPU 使用率峰值，降低节点性能，从而降低节点的可靠性。为了降低 Pod 的管理开销，提升 Kubelet 的性能和可扩展性，引入了 PLEG（Pod Lifecycle Event Generator）。改进了之前的工作方式：
-
减少空闲期间的不必要工作(例如 Pod 的定义和容器的状态没有发生更改)。
-
减少获取容器状态的并发请求数量。
为了进一步降低损耗，社区推出了基于event实现的PLEG，当然也需要CRI运行时支持。
它定期检查节点上 Pod 运行情况，如果发现感兴趣的变化，PLEG 就会把这种变化包 装成 Event 发送给 Kubelet 的主同步机制 syncLoop 去处理。
syncLoop
Kubelet启动后通过syncLoop进入到主循环处理Node上Pod Changes事件，监听来自file,apiserver,http三类的事件并汇聚到kubetypes.PodUpdate Channel（Config Channel）中，由syncLoopIteration不断从kubetypes.PodUpdate Channel中消费。
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