各元件說明：

節點

節點在Kubernetes由虛擬機器或者實體機表示，常稱為Minion，即從屬主機。當一個節點加入到Kubernetes系統中時，它將會建立一個數據結構來記錄節點資訊(元資料)，且不是所有節點都能夠加入到Kubernetes系統中，只有通過驗證後的節點才能夠成為Kubernetes階段。目前管理節點有兩種方式分別為：節點管理器（Node Controller）和通過命令手動管理。

Pod

在Kubernetes中,Pod是最小的可建立、排程和管理的部署單元，它是容器化環境中的“邏輯主機”，可以包含一個或多個有關聯的容器，並且容器間可以共享資料卷。

容器存在於Pod之中，而Pod又存在於節點中。

Pod主要功能：同一Pod中的容器資源共享和通訊。

Service

pod的路由代理抽象，用於解決pod之間的服務發現問題。因為pod的執行狀態可動態變化(比如切換機器了、縮容過程中被終止了等)，所以訪問端不能以寫死IP的方式去訪問該pod提供的服務。service的引入旨在保證pod的動態變化對訪問端透明，訪問端只需要知道service的地址，由service來提供代理。

replicationController

pod的複製抽象，用於解決pod的擴容縮容問題。通常，分散式應用為了效能或高可用性的考慮，需要複製多份資源，並且根據負載情況動態伸縮。通過replicationController，我們可以指定一個應用需要幾份複製，Kubernetes將為每份複製建立一個pod，並且保證實際執行pod數量總是與該複製數量相等(例如，當前某個pod宕機時，自動建立新的pod來替換)。

Label

Labe是一組附加在物件上的鍵值對，用於區分Pod、Service、Replication Controller的key/value鍵值對，Pod、Service、 Replication Controller可以有多個label，但是每個label的key只能對應一個value。Labels是Service和Replication Controller執行的基礎，為了將訪問Service的請求轉發給後端提供服務的多個容器，正是通過標識容器的labels來選擇正確的容器。同樣，Replication Controller也使用labels來管理通過pod 模板建立的一組容器，這樣Replication Controller可以更加容易，方便地管理多個容器，無論有多少容器。

Proxy

Proxy不但解決了同一主宿機相同服務埠衝突的問題，還提供了Service轉發服務埠對外提供服務的能力，Proxy後端使用了隨機、輪循負載均衡演算法。

Kubelet

用來監管Pod裡面容器執行情況的。一旦某個Pod裡面的容器發生意外掛掉了，就由Kubelet來完成對其的重建。

apiserver

作為kubernetes系統的入口，封裝了核心物件的增刪改查操作，以RESTFul介面方式提供給外部客戶和內部元件呼叫。它維護的REST物件將持久化到etcd（一個分散式強一致性的key/value儲存）。

Scheduler

負責叢集的資源排程，為新建的pod分配機器。這部分工作分出來變成一個元件，意味著可以很方便地替換成其他的排程器。

controller-manager

負責執行各種控制器，目前有兩類：

endpoint-controller：定期關聯service和pod(關聯資訊由endpoint物件維護)，保證service到pod的對映總是最新的。

replication-controller：定期關聯replicationController和pod，保證replicationController定義的複製數量與實際執行pod的數量總是一致的。

slave(稱作minion)執行兩個元件：

kubelet

負責管控docker容器，如啟動/停止、監控執行狀態等。它會定期從etcd獲取分配到本機的pod，並根據pod資訊啟動或停止相應的容器。同時，它也會接收apiserver的HTTP請求，彙報pod的執行狀態。

Proxy

負責為pod提供代理。它會定期從etcd獲取所有的service，並根據service資訊建立代理。當某個客戶pod要訪問其他pod時，訪問請求會經過本機proxy做轉發。

Kubernetes排程說明
Scheduler負責Pods在各個節點上的分配。Scheduler是外掛式的，Kubernetes將來可以支援使用者自定義的scheduler

排程流程：
1、從快取待排程pod物件的佇列PodQueue中彈出一個pod物件。
2、該pod和儲存所有minion物件的連結串列MinionLister作為排程演算法的輸入，執行排程演算法選擇一個minion作為pod的排程目的地dest。如果無法選擇一個可用的minion則輸出一個event資訊，說明pod排程失敗。如果成功選擇一個可用的minion，則使用該pod的namespace、pod名、選擇的minion這三個屬性新建一個Binding物件。
3、將pod分派到指定的minion上執行，這個動作也叫繫結（bind），bind就是向apiserver返回一個Binding物件，該Binding物件最終由apiserver呼叫etcd介面進行持久化儲存。如果繫結失敗，則輸出繫結被拒絕的event資訊，反之輸出排程成功的event資訊。

排程規則
排程策略分為兩大類：Predicates和Priorities，其中Predicates回答"能不能"的問題，即能否將pod排程到特定minion上執行，而Priorities則是在Predicates的答案基礎上回答"到底有多適合"的問題，即給特定minion打分評價優先順序。

Predicates類
1、PodFitsPorts對應的實現函式是PodFitsPorts，他的評估依據就是埠是否衝突，即檢測待排程的pod中所有容器要用到的埠集對應的HostPort集與minion上已使用的埠是否衝突。
2、PodFitsResources對應的實現函式是PodFitsResources，他的評估依據就是資源是否夠用，即檢測minion上已經執行的所有pod對資源的需求總量與待排程pod對資源的需求量之和是否超出minion的資源容量。
3、NoDiskConflict對應的實現函式是NoDiskConflict，他的評估依據就是掛載的磁碟（volume）是否衝突。
4、MatchNodeSelector對應的實現函式是PodSelectorMatches，他的評估依據就是minion是否被pod的NodeSelector選中。
5、HostNamer對應的實現函式是PodFitsHost，他的評估依據就是pod的hostname。

Priorities類
1、LeastRequestedPriority對應的實現函式是LeastRequestedPriority，他的計算原則是儘量將pod排程到資源佔用比較小的minion上。
2、ServiceSpreadingPriority對應的實現函式是CalculateSpreadPriority，他的計算原則是使同一個minion上屬於相同service的pod數量儘可能少，這樣排程的pod能夠儘可能地實現service的高可用性和流量負載均衡。
3、EqualPriority對應的實現函式是EqualPriority，他的計算原則是平等對待MinionLister中的每一個minion。

Pod、RC、Service之間的關係
Replication Controller
Pod副本控制器，限定某種Pod的當前例項的個數，提供服務的滾動升級功能。通過標籤選擇器選擇目標Pod.

Service
無狀態的為服務，一容器的方式進行隔離，擁有一個唯一的名字和、虛擬訪問地址IP地址(ClusterIP)+Port、外部系統訪問的對映埠NodePort

Pod
一組容器的一個 單一集合體，k8s最小排程單元且Pod裡的所有容器共享資源(網路、Volumes),擁有名稱、IP、狀態、Label、一組容器程序等。

關係說明：
Service執行在Pod之上，Pod執行在容器之上，RC用於管理Pod例項，控制例項個數及保障正在執行例項個數。

RC不是定義在Service之上原因：
根據以上說明：Service由Pod提供的服務功能，而RC用於管理Pod例項，如果RC定義在Service之上將會導致，自己出現問題沒有人監控，而且整個系統結構將不合理。

關係圖：