1.Kubernetes —— Pod 自动水平伸缩源码剖析（上）
2.NodeController 源码分析
3.KubeVirt网络源码分析
4.成为一名k8s专家需要掌握哪些知识？当我读完k8s源码之后总结
5.kubelet 启动流程分析
6.听GPT 讲K8s源代码--cmd(一)

Kubernetes —— Pod 自动水平伸缩源码剖析（上）

       ReplicaSet 控制器负责维持指定数量的源码 Pod 实例正常运行，这个数量通常由声明的解读工作负载资源对象如 Deployment 中的.spec.replicas字段定义。手动伸缩适用于对应用程序进行预调整，源码如在电商促销活动前对应用进行扩容，解读活动结束后缩容。源码然而，解读幸运哈希竞猜源码下载这种方式不适合动态变化的源码应用负载。

       Kubernetes 提供了 Pod 自动水平伸缩（HorizontalPodAutoscaler，解读简称HPA）能力，源码允许定义动态应用容量，解读容量可根据负载情况变化。源码例如，解读当 Pod 的源码平均 CPU 使用率达到 %，且最大 Pod 运行数不超过 个时，解读HPA 会触发水平扩展。源码

       HPA 控制器负责维持资源状态与期望状态一致，即使出现错误也会继续处理，直至状态一致，称为调协。控制器依赖 MetricsClient 获取监控数据，包括 Pod 的 CPU 和内存使用情况等。

       MetricsClient 接口定义了获取不同度量指标类别的监控数据的能力。实现 MetricsClient 的客户端分别用于集成 API 组 metrics.k8s.io，处理集群内置度量指标，自定义度量指标和集群外部度量指标。

       HPA 控制器创建并运行，依赖 Scale 对象客户端、HorizontalPodAutoscalersGetter、共享售货机 源码Metrics 客户端、HPA Informer 和 Pod Informer 等组件。Pod 副本数计算器根据度量指标监控数据和 HPA 的理想资源使用率，决策 Pod 副本容量的伸缩。

       此篇介绍了 HPA 的基本概念和相关组件的创建过程，后续文章将深入探讨 HPA 控制器的调协逻辑。感谢阅读，欢迎指正。

NodeController 源码分析

       本文主要分析NodeLifecycleController在Kubernetes v1.版本中的功能及其源码实现。NodeLifecycleController主要负责定期监控节点状态，根据节点的condition添加相应的taint标签或直接驱逐节点上的Pod。

       在解释NodeLifecycleController功能之前，先了解一下taint的作用。在NodeLifecycleController中，taint的使用效果体现在节点的taint上，影响着Pod在节点上的调度。

       NodeLifecycleController利用多个feature-gates进行功能扩展。在源码分析部分，我们以Kubernetes v1.版本为例，深入研究了启动方法、初始化流程、监听对象以及核心逻辑。

       启动方法startNodeLifecycleController首先调用lifecyclecontroller.NewNodeLifecycleController进行初始化，并传入组件参数及两个feature-gates：TaintBasedEvictions和TaintNodesByCondition。随后调用lifecycleController.Run启动控制循环，监听包括lease、pods、源码网站程序带采集nodes、daemonSets在内的四种对象。

       在初始化过程中，多个默认参数被设定，如--enable-taint-manager等。NewNodeLifecycleController方法详细展示了NodeLifecycleController的结构和核心逻辑，包括taintManager和NodeLifecycleController的监听和处理机制。

       Run方法是启动方法，它启动多个goroutine执行controller功能，关键逻辑包括调用多个方法来完成核心功能。

       当组件启动时，若--enable-taint-manager参数为true，taintManager将启用，确保当节点上的Pod不兼容节点taint时，会将Pod驱逐。反之，已调度至该节点的Pod将保持存在，新创建的Pod需兼容节点taint以调度至该节点。

       tc.worker处理来自channel的数据，优先处理nodeUpdateChannels中的数据。tc.handleNodeUpdate和tc.handlePodUpdate分别处理节点更新和Pod更新，最终调用tc.processPodOnNode检查Pod是否兼容节点的taints。

       NodeLifecycleController中的nodeInformer监听节点变化，nc.doNodeProcessingPassWorker添加合适的NoSchedule taint和标签。当启用了TaintBasedEvictions特性，nc.doNoExecuteTaintingPass处理节点并根据NodeCondition添加taint，以驱逐Pod。2022补单系统源码未启用该特性时，nc.doEvictionPass将直接驱逐节点上的Pod。

       nc.monitorNodeHealth持续监控节点状态，更新节点taint或驱逐Pod，并为集群中的所有节点划分zoneStates以设置驱逐速率。nc.tryUpdateNodeHealth更新节点状态数据，判断节点是否已进入未知状态。

       本文综上所述，深入剖析了NodeLifecycleController的功能、实现机制以及关键逻辑，为理解和优化Kubernetes集群提供了参考。

KubeVirt网络源码分析

       本文深入剖析KubeVirt网络架构中的关键组件与流程。KubeVirt的网络架构中，每个Kubernetes工作节点上运行的Pod，对应着一台Pod内的虚拟机。我们专注于网络组件，而非Kubernetes网络层面。

       核心组件包括：Kubernetes工作节点、Pod、以及运行于Pod内的虚拟机（VM）。网络架构由三层组成，从外部到内部依次是：Kubernetes网络、libvirt网络、虚拟机网络。此文章仅聚焦于libvirt网络与虚拟机网络。

       在`kubevirt/pkg/virt-launcher/virtwrap/manager.go`中，`func (l *LibvirtDomainManager) preStartHook(vm *v1.VirtualMachine,量增价升源码 domain *api.Domain)`函数调用`SetupPodNetwork`方法，为虚拟机准备网络环境。

       `SetupPodNetwork`方法主要执行三项任务，对应以下三个函数：`discoverPodNetworkInterface`、`preparePodNetworkInterfaces`、`StartDHCP`。

       `discoverPodNetworkInterface`收集Pod接口信息，包括容器的IP和MAC地址。`preparePodNetworkInterfaces`对容器原始网络进行配置调整，确保DHCP服务能够正确地提供给虚拟机一个IP地址，以及网关和路由信息。此过程由`SingleClientDHCPServer`启动，该服务仅提供给虚拟机一个DHCP客户端。

       以上描述基于KubeVirt 0.4.1版本的源码。对于后续版本的网络部分，将进行持续分析。

       对于更深入的了解，推荐查阅QEMU创建传统虚拟机及其网络流程的相关资料。如有兴趣，欢迎关注微信公众号“后端云”。

成为一名k8s专家需要掌握哪些知识？当我读完k8s源码之后总结

       要成为一名Kubernetes（简称k8s）专家，需要系统性地掌握一系列关键知识与技能。首先，深入理解容器技术，包括容器的底层原理和实现机制，这是Kubernetes能够高效管理资源的基础。接着，了解Kubernetes的计算模型，熟悉如何在集群中调度和管理容器。在存储方面，需要掌握如何在Kubernetes中配置和使用不同类型的存储卷，以支持各种工作负载的需求。

       网络管理在Kubernetes中同样重要，包括掌握如何配置网络策略、服务发现和负载均衡，确保服务间的通信流畅。此外，了解Kubernetes的插件机制，即如何利用和扩展Kubernetes的生态系统，接入第三方服务和工具，是提升Kubernetes使用灵活性的关键。

       深入研究Kubernetes的源码理解，不仅有助于开发者更精准地定位和解决问题，还能在定制和优化Kubernetes部署时发挥重要作用。学习Kubernetes的编排能力，包括配置Pod、Service、Deployment等核心资源，以及理解如何利用Kubernetes的自动化功能，如自动扩展、滚动更新等。

       在Kubernetes的自定义资源定义（CRD）开发方面，掌握如何定义和操作自定义的资源类型，以满足特定业务场景的需求，是提高Kubernetes应用复杂度和灵活性的重要技能。最后，对Prometheus等监控工具的全组件学习，能够帮助Kubernetes专家构建全面的监控和报警机制，确保集群的稳定运行。

       通过上述知识体系的学习和实践，一名Kubernetes专家将能够熟练地规划、部署、管理和优化大规模的Kubernetes集群，应对各种复杂场景和挑战，成为企业级分布式系统运维和开发的高效工具。

kubelet 启动流程分析

       kubernetes版本：v1.

       kubelet启动流程从其main函数开始，调用NewKubeletCommand方法获取配置参数并校验，为参数设置默认值。

       Run方法仅调用run方法执行后续启动逻辑，run方法为kubelet启动配置及检查工作，主要逻辑涉及基本配置和检查。

       RunKubelet调用createAndInitKubelet方法，完成kubelet组件初始化，随后调用startKubelet启动组件。

       createAndInitKubelet方法调用三个方法实现kubelet初始化，NewMainKubelet方法初始化kubelet依赖模块，每个模块功能在前文“kubelet架构浅析”中介绍过。

       startKubelet通过调用k.Run启动kubelet所有模块和主流程，启动i文件作为CNI规范下的二进制文件，负责生成配置文件并调用其它CNI插件（如bridge和host-local），从而实现主机到主机的网络互通。flannel-cni文件并非flannel项目源码，而是位于CNI的plugins中。

       在flannel-cni工作流程中，kubelet在创建Pod时，会启动一个pause容器，并获取网络命名空间。随后，它调用配置文件指定的CNI插件（即flannel），以加载相关参数。flannel读取从/subnet.env文件获取的节点子网信息，生成符合CNI标准的配置文件。接着，flannel利用此配置文件调用bridge插件，完成Pod到主机、同主机Pod间的数据通信。

       kube-flannel作为Kubernetes的daemonset运行，主要负责跨节点Pod通信的编织工作。它完成的主要任务包括为每个节点创建VXLAN设备，并更新主机路由。当节点添加或移除时，kube-flannel会相应地调整网络配置。在VXLAN模式下，每个节点上的kube-flannel会与flanneld守护进程进行通信，以同步路由信息。

       在UDP模式下，每个节点运行flanneld守护进程，参与数据包转发。flanneld通过Unix域套接字与本地flanneld通信，而非通过fdb表和邻居表同步路由信息。当节点新增时，kube-flannel会在节点间建立路由条目，并调整网络配置以确保通信的连续性。

       flannel在0.9.0版本前，使用不同策略处理VXLAN封包过程中可能缺少的ARP记录和fdb记录。从0.9.0版本开始，flannel不再监听netlink消息，优化了内核态与用户态的交互，从而提升性能。

       通过理解flannel的运行机制，可以发现它在VXLAN模式下实现了高效的跨节点Pod通信。flannel挂载情况不影响现有Pod的通信，但新节点或新Pod的加入需flannel参与网络配置。本文最后提示读者，了解flannel原理后，可尝试自行开发CNI插件。

k8s emptyDir 源码分析

       在Kubernetes的Pod资源管理中，emptyDir卷类型在Pod被分配至Node时即被分配一个目录。该卷的生命周期与Pod的生命周期紧密关联，一旦Pod被删除，与之相关的emptyDir卷亦会随之永久消失。默认情况下，emptyDir卷采用的是磁盘存储模式，若用户希望改用tmpfs（tmp文件系统），需在配置中添加`emptyDir.medium`的定义。此类型卷主要用于临时存储，常见于构建开发、日志记录等场景。

       深入源码探索，`emptyDir`相关实现位于`/pkg/volume/emptydir`目录中，其中`pluginName`指定为`kubernetes.io/empty-dir`。在代码中，可以通过逻辑判断确定使用磁盘存储还是tmpfs模式。具体实现中包含了一个核心方法`unmount`，该方法负责处理卷的卸载操作，确保资源的合理释放与管理，确保系统资源的高效利用。

       综上所述，`emptyDir`卷作为Kubernetes中的一种临时存储解决方案，其源码设计简洁高效，旨在提供灵活的临时数据存储空间。通过`unmount`等核心功能的实现，有效地支持了Pod在运行过程中的数据临时存储需求，并确保了资源的合理管理和释放。这种设计模式不仅提升了系统的灵活性，也优化了资源的利用效率，为开发者提供了更加便捷、高效的工具支持。