如何用K8S源码分析Kubelet关键模块

Kubernetes（K8S）是一个开源的容器编排平台，用于自动化应用程序部署、扩展和管理，Kubelet是Kubernetes集群中的一个关键组件，负责管理节点上的容器，本文将介绍如何用K8S源码分析Kubelet的关键模块。

1. 获取源码

我们需要从GitHub上克隆K8S源码：

git clone https://github.com/kubernetes/kubernetes.git

进入kubelet目录：

cd kubernetes/cmd/kubelet

2. 构建源码

在构建之前，需要安装依赖库，这里以golang为例：

GO111MODULE=on go get -u k8s.io/client-go@kubernetes-1.19.0
GO111MODULE=on go get -u k8s.io/apimachinery@kubernetes-1.19.0
GO111MODULE=on go get -u k8s.io/api@kubernetes-1.19.0
GO111MODULE=on go get -u k8s.io/utils@kubernetes-1.19.0

接下来，执行以下命令构建源码：

make kubelet

3. 分析关键模块

Kubelet的主要功能包括：Pod生命周期管理、容器健康检查、容器资源管理等，下面我们分析几个关键模块。

3.1 Pod生命周期管理

Kubelet通过API Server与Kubernetes集群进行通信，监听集群中Pod的状态变化，当有新的Pod创建或者已有的Pod发生状态变化时，Kubelet会调用相应的处理函数，这些处理函数位于`pkg/kubelet/pods/podlifecycle`目录下，当有新的Pod创建时，Kubelet会调用`NewPodSynced`函数；当Pod被标记为终止时，Kubelet会调用`podTerminated`函数。

3.2 容器健康检查

Kubelet负责监控容器的健康状态，确保容器正常运行，Kubelet通过cAdvisor收集容器的资源使用情况和性能指标，然后根据这些信息判断容器是否健康，如果发现异常，Kubelet会采取相应的措施，如重启容器、杀死容器等，这部分代码位于`pkg/kubelet/prober`目录下。

3.3 容器资源管理

Kubelet负责限制容器的资源使用，防止单个容器占用过多的系统资源，Kubelet通过cAdvisor收集容器的资源使用情况，然后根据配置的策略对容器进行限制，这部分代码位于`pkg/kubelet/cm/resource_manager`目录下。

4. 相关问题与解答

4.1 Kubelet是如何与API Server进行通信的？

Kubelet通过gRPC与API Server进行通信，Kubelet启动时会向API Server注册自己的身份信息，然后定期向API Server发送心跳请求，保持与API Server的连接，Kubelet会监听API Server中Pod的状态变化，以便及时更新本地的Pod状态。

4.2 Kubelet如何处理Pod的异常状态？

当Kubelet发现Pod处于异常状态时，会根据Pod的类型和状态采取相应的措施，对于运行中的容器，Kubelet会尝试重启容器；对于已经停止的容器，Kubelet会删除容器文件和元数据；对于被标记为终止的Pod，Kubelet会清理相关的资源。

4.3 Kubelet如何确保容器的健康状态？

Kubelet通过cAdvisor收集容器的资源使用情况和性能指标，然后根据这些信息判断容器是否健康，如果发现异常，Kubelet会采取相应的措施，如重启容器、杀死容器等，Kubelet还支持用户自定义的健康检查策略，以满足不同的需求。