Componentes de Kubernetes | Kubernetes.lat

Esta página proporciona una visión general de los componentes esenciales que forman un clúster de Kubernetes.

Componentes principales

Un clúster de Kubernetes consta de un plano de control y uno o más nodos worker.

Plano de Control: El Cerebro del Clúster

El plano de control es el entorno donde se ejecutan los componentes que gestionan el estado del clúster Kubernetes. Actúa como el "cerebro" de todas las operaciones, coordinando:

Comunicación: Los usuarios interactúan con el clúster mediante CLI (como kubectl), la interfaz web (Dashboard) o la API de Kubernetes.
Gestión: Alberga agentes con roles específicos para administrar el clúster.

Alta Disponibilidad (HA) y Tolerancia a Fallos

Importancia: La caída del plano de control puede causar interrupciones críticas.

Solución:

Réplicas en modo HA: Múltiples nodos del plano de control mantienen sincronizados sus componentes (solo uno actúa como activo).
Respaldo automático: Si el nodo activo falla, otro réplica toma el control sin downtime.

Almacenamiento del Estado del Clúster

Los datos de configuración se guardan en un almacén clave-valor distribuido (como etcd):

Topología apilada (stacked): El almacén clave-valor se ejecuta en los mismos nodos del plano de control (réplicas HA lo protegen).
Topología externa: El almacén tiene hosts dedicados (requiere réplicas adicionales para HA, aumentando costos operativos).

Componentes del plano de control

kube-apiserver

El servidor central que expone la API HTTP de Kubernetes.

El kube-apiserver es el componente central que coordina todas las tareas administrativas en Kubernetes:

Recibe y procesa llamadas RESTful de usuarios, administradores y componentes externos
Valida cada solicitud antes de ejecutarla
Lee el estado actual del clúster desde el almacén clave-valor (etcd)
Guarda los cambios de estado después de cada operación

Flujo del API Server:
Clientes → API Server → etcd (almacén clave-valor)

Características Clave

Única interfaz con etcd: Es el único componente que interactúa directamente con el almacén clave-valor
Altamente configurable: Permite personalización avanzada de su comportamiento
Escalabilidad horizontal: Puede escalar para manejar mayor carga
API Servers secundarios: Soporta servidores API adicionales para funcionalidades extendidas

Cuando se configuran API Servers secundarios, el principal actúa como proxy, enrutando las solicitudes según reglas personalizadas.

etcd

Almacén de clave-valor consistente y altamente disponible para todos los datos del API server.

kube-scheduler

Busca Pods que no estén asignados a un nodo y asigna cada Pod a un nodo adecuado.

kube-controller-manager

Ejecuta controladores que implementan el comportamiento de la API de Kubernetes.

cloud-controller-manager (opcional)

Se integra con el proveedor de nube subyacente.

Componentes de los nodos

Se ejecutan en cada nodo, manteniendo los Pods en ejecución y proporcionando el entorno de tiempo de ejecución de Kubernetes:

kubelet

Garantiza que los Pods estén en ejecución, incluyendo sus contenedores.

kube-proxy (opcional)

Mantiene reglas de red en los nodos para implementar Servicios.

Container runtime

Software responsable de ejecutar contenedores. Más información.

🛇 Este ítem enlaza a un proyecto o producto de terceros que no forma parte de Kubernetes. Más información

Complementos (Addons)

Los complementos extienden la funcionalidad de Kubernetes. Algunos ejemplos importantes incluyen:

Flexibilidad en la arquitectura

Kubernetes permite flexibilidad en cómo se implementan y gestionan estos componentes. La arquitectura puede adaptarse a diversas necesidades, desde pequeños entornos de desarrollo hasta implementaciones de producción a gran escala.

Para información más detallada sobre cada componente y las diferentes formas de configurar la arquitectura de tu clúster, consulta la página de Arquitectura del Clúster.