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1. API Server簡介

k8s API Server提供了k8s各類資源對象（pod,RC,Service等）的增刪改查及watch等HTTP Rest接口，是整個係統的數據總線和數據中心。

kubernetes API Server的功能：

1. 提供了集群管理的REST API接口(包括認證授權、數據校驗以及集群狀態變更)；
2. 提供其他模塊之間的數據交互和通信的樞紐（其他模塊通過API Server查詢或修改數據，隻有API Server才直接操作etcd）;
3. 是資源配額控製的入口；
4. 擁有完備的集群安全機製.

kube-apiserver工作原理圖

2. 如何訪問kubernetes API

k8s通過kube-apiserver這個進程提供服務，該進程運行在單個k8s-master節點上。默認有兩個端口。

2.1. 本地端口

1. 該端口用於接收HTTP請求；
2. 該端口默認值為8080，可以通過API Server的啟動參數“--insecure-port”的值來修改默認值；
3. 默認的IP地址為“localhost”，可以通過啟動參數“--insecure-bind-address”的值來修改該IP地址；
4. 非認證或授權的HTTP請求通過該端口訪問API Server。

2.2. 安全端口

1. 該端口默認值為6443，可通過啟動參數“--secure-port”的值來修改默認值；
2. 默認IP地址為非本地（Non-Localhost）網絡端口，通過啟動參數“--bind-address”設置該值；
3. 該端口用於接收HTTPS請求；
4. 用於基於Tocken文件或客戶端證書及HTTP Base的認證；
5. 用於基於策略的授權；
6. 默認不啟動HTTPS安全訪問控製。

2.3. 訪問方式

Kubernetes REST API可參考https://kubernetes.io/docs/api-reference/v1.6/

2.3.1. curl

2.3.2. Kubectl Proxy

Kubectl Proxy代理程序既能作為API Server的反向代理，也能作為普通客戶端訪問API Server的代理。通過master節點的8080端口來啟動該代理程序。

kubectl proxy --port=8080 &

具體見kubectl proxy --help

2.3.3. kubectl客戶端

命令行工具kubectl客戶端，通過命令行參數轉換為對API Server的REST API調用，並將調用結果輸出。

命令格式：kubectl [command] [options]

具體可參考Kubernetes常用命令

2.3.4. 編程方式調用

使用場景：

1、運行在Pod裏的用戶進程調用kubernetes API,通常用來實現分布式集群搭建的目標。

2、開發基於kubernetes的管理平台，比如調用kubernetes API來完成Pod、Service、RC等資源對象的圖形化創建和管理界麵。可以使用kubernetes提供的Client Library。

具體可參考https://github.com/kubernetes/client-go。

3. 通過API Server訪問Node、Pod和Service

k8s API Server最主要的REST接口是資源對象的增刪改查，另外還有一類特殊的REST接口—k8s Proxy API接口，這類接口的作用是代理REST請求，即kubernetes API Server把收到的REST請求轉發到某個Node上的kubelet守護進程的REST端口上，由該kubelet進程負責響應。

3.1. Node相關接口

關於Node相關的接口的REST路徑為：/api/v1/proxy/nodes/{name}，其中{name}為節點的名稱或IP地址。

這裏獲取的Pod信息來自Node而非etcd數據庫，兩者時間點可能存在偏差。如果在kubelet進程啟動時加--enable-debugging-handles=true參數，那麼kubernetes Proxy API還會增加以下接口：

3.2. Pod相關接口

3.3. Service相關接口

Pod的proxy接口的作用：在kubernetes集群之外訪問某個pod容器的服務（HTTP服務），可以用Proxy API實現，這種場景多用於管理目的，比如逐一排查Service的Pod副本，檢查哪些Pod的服務存在異常問題。

4. 集群功能模塊之間的通信

kubernetes API Server作為集群的核心，負責集群各功能模塊之間的通信，集群內各個功能模塊通過API Server將信息存入etcd，當需要獲取和操作這些數據時，通過API Server提供的REST接口（GET\LIST\WATCH方法）來實現，從而實現各模塊之間的信息交互。

4.1. kubelet與API Server交互

每個Node節點上的kubelet定期就會調用API Server的REST接口報告自身狀態，API Server接收這些信息後，將節點狀態信息更新到etcd中。kubelet也通過API Server的Watch接口監聽Pod信息，從而對Node機器上的POD進行管理。

4.2. kube-controller-manager與API Server交互

kube-controller-manager中的Node Controller模塊通過API Server提供的Watch接口，實時監控Node的信息，並做相應處理。

4.3. kube-scheduler與API Server交互

Scheduler通過API Server的Watch接口監聽到新建Pod副本的信息後，它會檢索所有符合該Pod要求的Node列表，開始執行Pod調度邏輯。調度成功後將Pod綁定到目標節點上。

4.4. 特別說明

為了緩解各模塊對API Server的訪問壓力，各功能模塊都采用緩存機製來緩存數據，各功能模塊定時從API Server獲取指定的資源對象信息（LIST/WATCH方法），然後將信息保存到本地緩存，功能模塊在某些情況下不直接訪問API Server，而是通過訪問緩存數據來間接訪問API Server。

 

參考《kubernetes權威指南》