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API Server简介

k8s API Server提供了k8s各类资源对象（pod,RC,Service等）的增删改查及watch等HTTP Rest接口，是整个系统的数据总线和数据中心。

kubernetes API Server的功能：

1. 提供了集群管理的REST API接口(包括认证授权、数据校验以及集群状态变更)；
2. 提供其他模块之间的数据交互和通信的枢纽（其他模块通过API Server查询或修改数据，只有API Server才直接操作etcd）;
3. 是资源配额控制的入口；
4. 拥有完备的集群安全机制.

kube-apiserver工作原理图

如何访问kubernetes API

k8s通过kube-apiserver这个进程提供服务，该进程运行在单个k8s-master节点上。默认有两个端口。

k8s通过kube-apiserver这个进程提供服务，该进程运行在单个k8s-master节点上。默认有两个端口。

1. 本地端口

1. 该端口用于接收HTTP请求；
2. 该端口默认值为8080，可以通过API Server的启动参数“--insecure-port”的值来修改默认值；
3. 默认的IP地址为“localhost”，可以通过启动参数“--insecure-bind-address”的值来修改该IP地址；
4. 非认证或授权的HTTP请求通过该端口访问API Server。

2.安全端口

1. 该端口默认值为6443，可通过启动参数“--secure-port”的值来修改默认值；
2. 默认IP地址为非本地（Non-Localhost）网络端口，通过启动参数“--bind-address”设置该值；
3. 该端口用于接收HTTPS请求；
4. 用于基于Tocken文件或客户端证书及HTTP Base的认证；
5. 用于基于策略的授权；
6. 默认不启动HTTPS安全访问控制。

kubernetes API访问方式

Kubernetes REST API可参考https://kubernetes.io/docs/api-reference/v1.6/

1. curl

2. Kubectl Proxy

Kubectl Proxy代理程序既能作为API Server的反向代理，也能作为普通客户端访问API Server的代理。通过master节点的8080端口来启动该代理程序。

kubectl proxy --port=8080 &

具体见kubectl proxy --help

3. kubectl客户端

命令行工具kubectl客户端，通过命令行参数转换为对API Server的REST API调用，并将调用结果输出。

命令格式：kubectl [command] [options]

具体可参考Kubernetes常用命令

4. 编程方式调用

使用场景：

1、运行在Pod里的用户进程调用kubernetes API,通常用来实现分布式集群搭建的目标。

2、开发基于kubernetes的管理平台，比如调用kubernetes API来完成Pod、Service、RC等资源对象的图形化创建和管理界面。可以使用kubernetes提供的Client Library。

具体可参考https://github.com/kubernetes/client-go。

通过API Server访问Node、Pod和Service

k8s API Server最主要的REST接口是资源对象的增删改查，另外还有一类特殊的REST接口—k8s Proxy API接口，这类接口的作用是代理REST请求，即kubernetes API Server把收到的REST请求转发到某个Node上的kubelet守护进程的REST端口上，由该kubelet进程负责响应。

1. Node相关接口

关于Node相关的接口的REST路径为：/api/v1/proxy/nodes/{name}，其中{name}为节点的名称或IP地址。

这里获取的Pod信息来自Node而非etcd数据库，两者时间点可能存在偏差。如果在kubelet进程启动时加--enable-debugging-handles=true参数，那么kubernetes Proxy API还会增加以下接口：

2. Pod相关接口

3. Service相关接口

Pod的proxy接口的作用：在kubernetes集群之外访问某个pod容器的服务（HTTP服务），可以用Proxy API实现，这种场景多用于管理目的，比如逐一排查Service的Pod副本，检查哪些Pod的服务存在异常问题。

集群功能模块之间的通信

kubernetes API Server作为集群的核心，负责集群各功能模块之间的通信，集群内各个功能模块通过API Server将信息存入etcd，当需要获取和操作这些数据时，通过API Server提供的REST接口（GET\LIST\WATCH方法）来实现，从而实现各模块之间的信息交互。

1. kubelet与API Server交互

每个Node节点上的kubelet定期就会调用API Server的REST接口报告自身状态，API Server接收这些信息后，将节点状态信息更新到etcd中。kubelet也通过API Server的Watch接口监听Pod信息，从而对Node机器上的POD进行管理。

2. kube-controller-manager与API Server交互

kube-controller-manager中的Node Controller模块通过API Server提供的Watch接口，实时监控Node的信息，并做相应处理。

3. kube-scheduler与API Server交互

Scheduler通过API Server的Watch接口监听到新建Pod副本的信息后，它会检索所有符合该Pod要求的Node列表，开始执行Pod调度逻辑。调度成功后将Pod绑定到目标节点上。

API Server参数介绍

API Server 主要是和 etcd 打交道，并且对外提供 HTTP 服务，以及进行安全控制，因此它的命令行提供的参数也主要和这几个方面有关。下面是一些比较重要的参数以及说明（不同版本参数可能会有不同）：

API Server安装和运行

API Server 是通过提供的 kube-apiserver 二进制文件直接运行的，下面的例子指定了 service 分配的 ip 范围，etcd 的地址，和对外提供服务的 ip 地址：

1.  
    /usr/bin/kube-apiserver \
2.  
    
3.  
   --service-cluster-ip-range=10.20.0.1/24 \
4.  
    
5.  
   --etcd-servers=http://127.0.0.1:2379 \
6.  
    
7.  
   --advertise-address=192.168.8.100 \
8.  
    
9.  
   --bind-address=192.168.8.100 \
10.  
     
11.  
    --insecure-bind-address=192.168.8.100 \
12.  
     
13.  
    --v=4

直接访问 8080 端口，API Server 会返回它提供了哪些接口：

1.  
    [root@localhost vagrant]# curl http://192.168.8.100:8080
2.  
    
3.  
   {
4.  
   "paths": [
5.  
   "/api",
6.  
   "/api/v1",
7.  
   "/apis",
8.  
   "/apis/apps",
9.  
   "/apis/apps/v1alpha1",
10.  
    "/apis/autoscaling",
11.  
    "/apis/autoscaling/v1",
12.  
    "/apis/batch",
13.  
    "/apis/batch/v1",
14.  
    "/apis/batch/v2alpha1",
15.  
    "/apis/extensions",
16.  
    "/apis/extensions/v1beta1",
17.  
    "/apis/policy",
18.  
    "/apis/policy/v1alpha1",
19.  
    "/apis/rbac.authorization.k8s.io",
20.  
    "/apis/rbac.authorization.k8s.io/v1alpha1",
21.  
    "/healthz",
22.  
    "/healthz/ping",
23.  
    "/logs/",
24.  
    "/metrics",
25.  
    "/swaggerapi/",
26.  
    "/ui/",
27.  
    "/version"
28.  
    ]
29.  
    }

而目前最重要的路径是 /api/v1，里面包含了 kubernetes 所有资源的操作，比如下面的 nodes：

1.  
    ? ~ http http://192.168.8.100:8080/api/v1/nodes
2.  
    
3.  
   HTTP/1.1 200 OK
4.  
    
5.  
   Content-Length: 112
6.  
    
7.  
   Content-Type: application/json
8.  
    
9.  
   Date: Thu, 08 Sep 2016 08:14:45 GMT
10.  
     
11.  
    {
12.  
     
13.  
    "apiVersion": "v1",
14.  
     
15.  
    "items": [],
16.  
     
17.  
    "kind": "NodeList",
18.  
     
19.  
    "metadata": {
20.  
     
21.  
    "resourceVersion": "12",
22.  
     
23.  
    "selfLink": "/api/v1/nodes"
24.  
    }
25.  
    }

 API 以 json 的形式返回，会通过 apiVersion 来说明 API 版本号，kind 说明请求的是什么资源。不过这里面的内容是空的，因为目前还没有任何 kubelet 节点接入到我们的 API Server。对应的，pod 也是空的：

1.  
    ? ~ http http://192.168.8.100:8080/api/v1/pods
2.  
    
3.  
   HTTP/1.1 200 OK
4.  
    
5.  
   Content-Length: 110
6.  
    
7.  
   Content-Type: application/json
8.  
    
9.  
   Date: Thu, 08 Sep 2016 08:18:53 GMT
10.  
     
11.  
    {
12.  
     
13.  
    "apiVersion": "v1",
14.  
     
15.  
    "items": [],
16.  
     
17.  
    "kind": "PodList",
18.  
     
19.  
    "metadata": {
20.  
     
21.  
    "resourceVersion": "12",
22.  
     
23.  
    "selfLink": "/api/v1/pods"
24.  
     
25.  
    }
26.  
     
27.  
    }

添加节点

添加节点也非常简单，启动　kubelet　的时候使用　--api-servers　指定要接入的　API Server 就行。kubelet 启动之后，会把自己注册到指定的 API Server，然后监听 API 对应 pod 的变化，根据 API 中 pod 的实际信息来管理节点上 pod 的生命周期。

现在访问 /api/v1/nodes 就能看到已经添加进来的节点：

1.  
    ? ~ http http://192.168.8.100:8080/api/v1/nodes
2.  
   HTTP/1.1 200 OK
3.  
   Content-Type: application/json
4.  
   Date: Thu, 08 Sep 2016 08:27:44 GMT
5.  
   Transfer-Encoding: chunked
6.  
   {
7.  
   "apiVersion": "v1",
8.  
   "items": [
9.  
   {
10.  
    "metadata": {
11.  
    "annotations": {
12.  
    "volumes.kubernetes.io/controller-managed-attach-detach": "true"
13.  
    },
14.  
    "creationTimestamp": "2016-09-08T08:23:01Z",
15.  
    "labels": {
16.  
    "beta.kubernetes.io/arch": "amd64",
17.  
    "beta.kubernetes.io/os": "linux",
18.  
    "kubernetes.io/hostname": "192.168.8.100"
19.  
    },
20.  
    "name": "192.168.8.100",
21.  
    "resourceVersion": "65",
22.  
    "selfLink": "/api/v1/nodes/192.168.8.100",
23.  
    "uid": "74e16eba-759d-11e6-b463-080027c09e5b"
24.  
    },
25.  
    "spec": {
26.  
    "externalID": "192.168.8.100"
27.  
    },
28.  
    "status": {
29.  
    "addresses": [
30.  
    {
31.  
    "address": "192.168.8.100",
32.  
    "type": "LegacyHostIP"
33.  
    },
34.  
    {
35.  
    "address": "192.168.8.100",
36.  
    "type": "InternalIP"
37.  
    }
38.  
    ],
39.  
    "allocatable": {
40.  
    "alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu": "0",
41.  
    "cpu": "1",
42.  
    "memory": "502164Ki",
43.  
    "pods": "110"
44.  
    },
45.  
    "capacity": {
46.  
    "alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu": "0",
47.  
    "cpu": "1",
48.  
    "memory": "502164Ki",
49.  
    "pods": "110"
50.  
    },
51.  
    "conditions": [
52.  
    {
53.  
    "lastHeartbeatTime": "2016-09-08T08:27:36Z",
54.  
    "lastTransitionTime": "2016-09-08T08:23:01Z",
55.  
    "message": "kubelet has sufficient disk space available",
56.  
    "reason": "KubeletHasSufficientDisk",
57.  
    "status": "False",
58.  
    "type": "OutOfDisk"
59.  
    },
60.  
    {
61.  
    "lastHeartbeatTime": "2016-09-08T08:27:36Z",
62.  
    "lastTransitionTime": "2016-09-08T08:23:01Z",
63.  
    "message": "kubelet has sufficient memory available",
64.  
    "reason": "KubeletHasSufficientMemory",
65.  
    "status": "False",
66.  
    "type": "MemoryPressure"
67.  
    },
68.  
    {
69.  
    "lastHeartbeatTime": "2016-09-08T08:27:36Z",
70.  
    "lastTransitionTime": "2016-09-08T08:24:56Z",
71.  
    "message": "kubelet is posting ready status",
72.  
    "reason": "KubeletReady",
73.  
    "status": "True",
74.  
    "type": "Ready"
75.  
    }
76.  
    ],
77.  
    "daemonEndpoints": {
78.  
    "kubeletEndpoint": {
79.  
    "Port": 10250
80.  
    }
81.  
    },
82.  
    "images": [
83.  
    {
84.  
    "names": [
85.  
    "172.16.1.41:5000/nginx:latest"
86.  
    ],
87.  
    "sizeBytes": 425626718
88.  
    },
89.  
    {
90.  
    "names": [
91.  
    "172.16.1.41:5000/hyperkube:v0.18.2"
92.  
    ],
93.  
    "sizeBytes": 207121551
94.  
    },
95.  
    {
96.  
    "names": [
97.  
    "172.16.1.41:5000/etcd:v3.0.4"
98.  
    ],
99.  
    "sizeBytes": 43302056
100.  
     },
101.  
     {
102.  
     "names": [
103.  
     "172.16.1.41:5000/busybox:latest"
104.  
     ],
105.  
     "sizeBytes": 1092588
106.  
     },
107.  
     {
108.  
     "names": [
109.  
     "172.16.1.41:5000/google_containers/pause:0.8.0"
110.  
     ],
111.  
     "sizeBytes": 241656
112.  
     }
113.  
     ],
114.  
     "nodeInfo": {
115.  
     "architecture": "amd64",
116.  
     "bootID": "48955926-11dd-4ad3-8bb0-2585b1c9215d",
117.  
     "containerRuntimeVersion": "docker://1.10.3",
118.  
     "kernelVersion": "3.10.0-123.13.1.el7.x86_64",
119.  
     "kubeProxyVersion": "v1.3.1-beta.0.6+fbf3f3e5292fb0",
120.  
     "kubeletVersion": "v1.3.1-beta.0.6+fbf3f3e5292fb0",
121.  
     "machineID": "b9597c4ae5f24494833d35e806e00b29",
122.  
     "operatingSystem": "linux",
123.  
     "osImage": "CentOS Linux 7 (Core)",
124.  
     "systemUUID": "823EB67A-057E-4EFF-AE7F-A758140CD2F7"
125.  
     }
126.  
     }
127.  
     }
128.  
     ],
129.  
     "kind": "NodeList",
130.  
     "metadata": {
131.  
     "resourceVersion": "65",
132.  
     "selfLink": "/api/v1/nodes"
133.  
     }
134.  
     }

 我们可以看到，kubelet 收集了很多关于自身节点的信息，这些信息也会不断更新。这些信息里面不仅包含节点的系统信息（系统架构，操作系统版本，内核版本等）、还有镜像信息（节点上有哪些已经下载的 docker 镜像）、资源信息（Memory 和 Disk 的总量和可用量）、以及状态信息（是否正常，可以分配 pod等）。

和 API Server 通信

编写的 yaml 文件转换成 json 格式，保存到文件里。主要注意的是，我们指定了 nodeName 的名字，这个名字必须和之前通过 /api/v1/nodes 得到的结果中 metadata.labels.kubernetes.io/hostname 保持一致：

1.  
    [root@localhost vagrant]# cat nginx_pod.yml
2.  
   apiVersion: v1
3.  
   kind: Pod
4.  
   metadata:
5.  
   name: nginx-server
6.  
   spec:
7.  
   NodeName: 192.168.8.100
8.  
   containers:
9.  
   - name: nginx-server
10.  
    image: 172.16.1.41:5000/nginx
11.  
    ports:
12.  
    - containerPort: 80
13.  
    volumeMounts:
14.  
    - mountPath: /var/log/nginx
15.  
    name: nginx-logs
16.  
    - name: log-output
17.  
    image: 172.16.1.41:5000/busybox
18.  
    command:
19.  
    - bin/sh
20.  
    args: [-c, ‘tail -f /logdir/access.log‘]
21.  
    volumeMounts:
22.  
    - mountPath: /logdir
23.  
    name: nginx-logs
24.  
    volumes:
25.  
    - name: nginx-logs
26.  
    emptyDir: {}

使用 curl 执行 POST 请求，设置头部内容为 application/json，传过去文件中的 json 值，可以看到应答(其中 status 为 pending，表示以及接收到请求，正在准备处理)：

1.  
   # curl -s -X POST -H "Content-Type: application/json" http://192.168.8.100:8080/api/v1/namespaces/default/pods --data @nginx_pod.json
2.  
   {
3.  
   "kind": "Pod",
4.  
   "apiVersion": "v1",
5.  
   "metadata": {
6.  
   "name": "nginx-server",
7.  
   "namespace": "default",
8.  
   "selfLink": "/api/v1/namespaces/default/pods/nginx-server",
9.  
   "uid": "888e95d0-75a9-11e6-b463-080027c09e5b",
10.  
    "resourceVersion": "573",
11.  
    "creationTimestamp": "2016-09-08T09:49:28Z"
12.  
    },
13.  
    "spec": {
14.  
    "volumes": [
15.  
    {
16.  
    "name": "nginx-logs",
17.  
    "emptyDir": {}
18.  
    }
19.  
    ],
20.  
    "containers": [
21.  
    {
22.  
    "name": "nginx-server",
23.  
    "image": "172.16.1.41:5000/nginx",
24.  
    "ports": [
25.  
    {
26.  
    "containerPort": 80,
27.  
    "protocol": "TCP"
28.  
    }
29.  
    ],
30.  
    "resources": {},
31.  
    "volumeMounts": [
32.  
    {
33.  
    "name": "nginx-logs",
34.  
    "mountPath": "/var/log/nginx"
35.  
    }
36.  
    ],
37.  
    "terminationMessagePath": "/dev/termination-log",
38.  
    "imagePullPolicy": "Always"
39.  
    }
40.  
    ],
41.  
    "restartPolicy": "Always",
42.  
    "terminationGracePeriodSeconds": 30,
43.  
    "dnsPolicy": "ClusterFirst",
44.  
    "nodeName": "192.168.8.100",
45.  
    "securityContext": {}
46.  
    },
47.  
    "status": {
48.  
    "phase": "Pending"
49.  
    }
50.  
    }

返回中包含了我们提交 pod 的信息，并且添加了 status、metadata 等额外信息。

等一段时间去查询 pod，就可以看到 pod 的状态已经更新了：

1.  
    ? http http://192.168.8.100:8080/api/v1/namespaces/default/pods
2.  
   HTTP/1.1 200 OK
3.  
   Content-Type: application/json
4.  
   Date: Thu, 08 Sep 2016 09:51:29 GMT
5.  
   Transfer-Encoding: chunked
6.  
   {
7.  
   "apiVersion": "v1",
8.  
   "items": [
9.  
   {
10.  
    "metadata": {
11.  
    "creationTimestamp": "2016-09-08T09:49:28Z",
12.  
    "name": "nginx-server",
13.  
    "namespace": "default",
14.  
    "resourceVersion": "592",
15.  
    "selfLink": "/api/v1/namespaces/default/pods/nginx-server",
16.  
    "uid": "888e95d0-75a9-11e6-b463-080027c09e5b"
17.  
    },
18.  
    "spec": {
19.  
    "containers": [
20.  
    {
21.  
    "image": "172.16.1.41:5000/nginx",
22.  
    "imagePullPolicy": "Always",
23.  
    "name": "nginx-server",
24.  
    "ports": [
25.  
    {
26.  
    "containerPort": 80,
27.  
    "protocol": "TCP"
28.  
    }
29.  
    ],
30.  
    "resources": {},
31.  
    "terminationMessagePath": "/dev/termination-log",
32.  
    "volumeMounts": [
33.  
    {
34.  
    "mountPath": "/var/log/nginx",
35.  
    "name": "nginx-logs"
36.  
    }
37.  
    ]
38.  
    },
39.  
    {
40.  
    "args": [
41.  
    "-c",
42.  
    "tail -f /logdir/access.log"
43.  
    ],
44.  
    "command": [
45.  
    "bin/sh"
46.  
    ],
47.  
    "image": "172.16.1.41:5000/busybox",
48.  
    "imagePullPolicy": "Always",
49.  
    "name": "log-output",
50.  
    "resources": {},
51.  
    "terminationMessagePath": "/dev/termination-log",
52.  
    "volumeMounts": [
53.  
    {
54.  
    "mountPath": "/logdir",
55.  
    "name": "nginx-logs"
56.  
    }
57.  
    ]
58.  
    }
59.  
    ],
60.  
    "dnsPolicy": "ClusterFirst",
61.  
    "nodeName": "192.168.8.100",
62.  
    "restartPolicy": "Always",
63.  
    "securityContext": {},
64.  
    "terminationGracePeriodSeconds": 30,
65.  
    "volumes": [
66.  
    {
67.  
    "emptyDir": {},
68.  
    "name": "nginx-logs"
69.  
    }
70.  
    ]
71.  
    },
72.  
    "status": {
73.  
    "conditions": [
74.  
    {
75.  
    "lastProbeTime": null,
76.  
    "lastTransitionTime": "2016-09-08T09:49:28Z",
77.  
    "status": "True",
78.  
    "type": "Initialized"
79.  
    },
80.  
    {
81.  
    "lastProbeTime": null,
82.  
    "lastTransitionTime": "2016-09-08T09:49:44Z",
83.  
    "status": "True",
84.  
    "type": "Ready"
85.  
    },
86.  
    {
87.  
    "lastProbeTime": null,
88.  
    "lastTransitionTime": "2016-09-08T09:49:44Z",
89.  
    "status": "True",
90.  
    "type": "PodScheduled"
91.  
    }
92.  
    ],
93.  
    "containerStatuses": [
94.  
    {
95.  
    "containerID": "docker://8b79eeea60f27b6d3f0a19cbd1b3ee3f83709bcf56574a6e1124c69a6376972d",
96.  
    "image": "172.16.1.41:5000/busybox",
97.  
    "imageID": "docker://sha256:8c566faa3abdaebc33d40c1b5e566374c975d17754c69370f78c00c162c1e075",
98.  
    "lastState": {},
99.  
    "name": "log-output",
100.  
     "ready": true,
101.  
     "restartCount": 0,
102.  
     "state": {
103.  
     "running": {
104.  
     "startedAt": "2016-09-08T09:49:43Z"
105.  
     }
106.  
     }
107.  
     },
108.  
     {
109.  
     "containerID": "docker://96e64cdba7b05d4e30710a20e958ff5b8f1f359c8d16d32622b36f0df0cb353c",
110.  
     "image": "172.16.1.41:5000/nginx",
111.  
     "imageID": "docker://sha256:51d764c1fd358ce81fd0e728436bd0175ff1f3fd85fc5d1a2f9ba3e7dc6bbaf6",
112.  
     "lastState": {},
113.  
     "name": "nginx-server",
114.  
     "ready": true,
115.  
     "restartCount": 0,
116.  
     "state": {
117.  
     "running": {
118.  
     "startedAt": "2016-09-08T09:49:36Z"
119.  
     }
120.  
     }
121.  
     }
122.  
     ],
123.  
     "hostIP": "192.168.8.100",
124.  
     "phase": "Running",
125.  
     "podIP": "172.17.0.2",
126.  
     "startTime": "2016-09-08T09:49:28Z"
127.  
     }
128.  
     }
129.  
     ],
130.  
     "kind": "PodList",
131.  
      
132.  
     "metadata": {
133.  
     "resourceVersion": "602",
134.  
     "selfLink": "/api/v1/namespaces/default/pods"
135.  
     }
136.  
     }

可以看到 pod 已经在运行，并且给分配了 ip：172.17.0.2，通过 curl 也可以访问它的服务：

1.  
   [root@localhost vagrant]# curl -s http://172.17.0.2 | head -n 5
2.  
   <!DOCTYPE html>
3.  
   <html>
4.  
   <head>
5.  
   <title>Welcome to nginx on Debian!</title>
6.  
   <style>

kubectl -s http://ip:8080 get pods

k8s 组件介绍-API Server API Server简介

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原文地址：https://www.cnblogs.com/linwenbin/p/13493669.html