SecondBrain/90 Library/Containers/Kubernetes/Control Plane - Плоскость управления.md

status, type, tags, created, updated, aliases

status	type	tags	created	updated	aliases
processing	concept	devops kubernetes	2025-12-17	2026-05-07	Control Plane - Плоскость управления

Control Plane - Плоскость управления

В k8s плоскостью управления выступают master-узлы, они контролируют работу worker-узлов и следят за здоровьем системы, в целом.

К основным компонентам Control plane относятся:

1. Etcd
2. Kube-api-server
3. Kube-scheduler
4. Kube-controller-manager
5. Cloud-controller-manager

!Pasted image 20260429090040.png

Etcd

Etcd — Opensource key-value хранилище, использующее алгоритм консенсуса Алгоритм консенсуса raft для обеспечения надежного способа хранения данных.

• Рекомендуемое Kubernetes хранилище конфигурации кластера.
• Единственный Stateful-компонент кластера Kubernetes.
• Инсталлируется на каждую Master node.
• Для выбора лидера используется алгоритм Raft.

Kube-api-server

Kube-api-server — основной компонент для взаимодействия с кластером и обязательный посредник между всеми компонентами Kubernetes в Data и Control plane.

• Использует REST API интерфейс.
• Является точкой входа в кластер.
• Обязательный участник любого взаимодействия между компонентами кластера.
• Обеспечивает разграничение прав доступа к содержимому кластера (авторизация и аутентификация).
• Stateless-компонент.
• Инсталлируется на каждую Master node.
• Выбор лидера происходит по алгоритму Алгоритм выбора лидера Lease.

Kube-controller-manager

Kube-controller-manager — компонент, ответственный за работу множества kube-controllers.

• Является связующим звеном при взаимодействии Kube-controllers и отвечает за их работу.
• Отвечает за сборку мусора (Garbage collecting) в кластере Kubernetes.
• Stateless-компонент.
• Инсталлируется на каждую Master node.
• Выбор лидера происходит по алгоритму Алгоритм выбора лидера Lease.

Распространенные kube-controllers

• Node-controller (поддерживает связь с узлами кластера Kubernetes, инициирует перенаправление рабочих нагрузок с вышедших из строя узлов.
• Replicaset-controller (инициирует процедуру создания и функционирования сущности Replicaset).
• Endpoint-controller (выполняет создание endpoint - связи между Pod и его Service).
• Token-controller (обеспечивает создание и работу токенов для доступа к API кластера Kubernetes).
• Account-controller (обеспечивает функциональность учетных записей в Kubernetes).

Garbage collecting

Обязанности за сборку мусора (Garbage collecting) в кластере Kubernetes также возложены на компонент Kube-controller-manager.

Примером сборки мусора может выступать отслеживание и удаление старых версий наборов репликаций развертываний (Replicaset).

Если в кластере превышен лимит старых ревизий Replicaset — наиболее старая ревизия становится мусором и ее нужно удалить.

Cloud-controller-manadger

Cloud-controller-manager — компонент, ответственный за работу множества Cloud-controllers.

Не реализован в Kubernetes по умолчанию. Самостоятельная реализация привлекательна для вендоров, желающих предоставлять Kubernetes как облачную услугу.

• Является связующим звеном при взаимодействии Cloud-controllers и отвечает за их работу.
• Cloud-controller-manager, как и сами Cloud-controllers не реализованы по умолчанию.

Kube-scheduler

Kube-scheduler — компонент, ответственный за выбор подходящих узлов Data plane для запуска рабочих нагрузок.

При принятии решения руководствуется следующими факторами: Requests/Limits, QoS, Affinity/Anti-affinity rules, Priority class/Preemption policy

• Отвечает за распределение рабочих нагрузок на узлы Data plane с учетом определенных факторов.
• Stateless-компонент.
• Инсталлируется на каждую Master node.
• Выбор лидера происходит по алгоритму Алгоритм выбора лидера Lease.

Kube-scheduler принимает к сведению имеющиеся у развертываний указания по минимальным и максимальным требованиям к вычислительным ресурсам (Requests и Limits).

Requests: Минимальный объем вычислительной мощности (Cpu, Ram), необходимый для функционирования рабочей нагрузки.

Limits: Максимальный объем вычислительных ресурсов, выделяемый рабочей нагрузке.

!Pasted image 20260429090719.png

Kube-scheduler руководствуется присвоенным рабочей нагрузке значением QoS (Quality of Service).

В зависимости от указанных в развертывании Requests и Limits, уровень обслуживания (QoS) может принимать следующие значения:

• BestEffort (Requests и Limits не указаны вовсе).
• Burstable (хотя бы для одного контейнера в Pod указаны requests по Cpu или Ram).
• Guaranteed (все контейнеры в Pod имеют одинаковые Requests и Limits).

Affinity/Anti-affinity rules:

Kube-scheduler также руководствуется применяемыми к рабочей нагрузке Affinity/Anti-affinity rules.

Правила Affinity и Anti-affinity описываются в спецификации развертывания и позволяют влиять на решение Kube-scheduler о направлении рабочих нагрузок на узлы кластера за счет расширения типов возможных ограничений.

!Pasted image 20260429090816.png

Политика вытеснения:

В критических ситуациях Kube-scheduler может прибегнуть к процедуре вынужденного выселения (переселения) рабочих нагрузок с низким приоритетом (Priority class) в пользу рабочих нагрузок с высоким приоритетом, руководствуясь "политикой вытеснения" (Preemption policy).

Данное поведение характерно для ситуаций, при которых узел с рабочей нагрузкой высокого приоритета выходит из строя — в таком случае, во избежание Downtime высокоприоритетного развертывания, оно будет отправлено на узел, имеющий низко приоритетную нагрузку (и она будет выселена принудительно).

!