14 庖丁解牛：controller-manager

整体概览

在第 3 节《宏观认识：整体架构》 中，我们也认识到了 Controller Manager 的存在，知道了 Master 是 K8S 是集群的大脑，而它则是 Master 中最繁忙的部分。为什么这么说？本节我们一同来看看它为何如此繁忙。

注意：Controller Manager 实际由 kube-controller-manager 和 cloud-controller-manager 两部分组成，cloud-controller-manager 则是为各家云厂商提供了一个抽象的封装，便于让各厂商使用各自的 provide。本文只讨论 kube-controller-manager，为了避免混淆，下文统一使用 kube-controller-manager。

kube-controller-manager 是什么

一句话来讲 kube-controller-manager 是一个嵌入了 K8S 核心控制循环的守护进程。

这里的重点是

• 嵌入：它已经内置了相关逻辑，可独立进行部署。我们在第 5 节下载 K8S 服务端二进制文件解压后，便可以看到 kube-controller-manager 的可执行文件，不过我们使用的是 kubeadm 进行的部署，它会默认使用 k8s.gcr.io/kube-controller-manager 的镜像。我们直接来看下实际情况：

这是使用 kubeadm 搭建的集群中的 kube-controller-manager 的 Pod，首先可以看到它所使用的镜像，其次可以看到它使用的一系列参数，最后它在 10252 端口提供了健康检查的接口。稍后我们再展开。

• 控制循环：这里拆解为两部分： 控制 和 循环 ，它所控制的是集群的状态；至于循环它当然是会有个循环间隔的，这里有个参数可以进行控制。
• 守护进程：这个就不单独展开了。

kube-controller-manager 有什么作用

前面已经说了它一个很关键的点 “控制”：它通过 kube-apiserver 提供的信息持续的监控集群状态，并尝试将集群调整至预期的状态。由于访问 kube-apiserver 也需要通过认证，授权等过程，所以可以看到上面启动 kube-controller-manager 时提供了一系列的参数。

比如，当我们创建了一个 Deployment，默认副本数为 1 ，当我们把 Pod 删除后，kube-controller-manager 会按照原先的预期，重新创建一个 Pod 。下面举个例子：

我们来看下 kube-controller-manager 的日志：

可以看到它先观察到有 Deployment 的事件，然后 ScalingReplicaSet 进而创建了对应的 Pod。 而当我们删掉正在运行的 Pod 后，它便会重新创建 Pod 使集群状态符合原先的预期状态。

同时，注意 Pod 的名字已经发生了变化。

kube-controller-manager 是如何工作的

在 cmd/kube-controller-manager/app/controllermanager.go 中列出了大多数的 controllermanager，他们对 controllermanager 函数的实际调用都在 cmd/kube-controller-manager/app/core.go 中，我们以 PodGC 为例：

在前两节中我们已经对 kube-apiserver 和 etcd 有了一些基本的认识，这里它主要会去 watch 相关的资源，但是出于性能上的考虑，也不能过于频繁的去请求 kube-apiserver 或者永久 watch ，所以在实现上借助了 client-go 的 informer 包，相当于是实现了一个本地的二级缓存。这里不做过多展开。

它最终会调用 PodGC 的具体实现，位置在 pkg/controller/podgc/gc_controller.go 中：

代码也比较直观，不过这里可以看到有一个注册 metrics 的过程，实际上 kube-controller-manager 在前面的 10252 端口上不仅暴露出来了一个 /healthz 接口，还暴露出了一个 /metrics 的接口，可用于进行监控之类的。

总结

在本节中，我们介绍了 kube-controller-manager 以及它在 K8S 中主要是将集群调节至预期的状态，并提供出了 /metrics 的接口可供监控。

kube-controller-manager 中有很多的 controller 大多数是默认开启的，当然也有默认关闭的，比如 bootstrapsigner 和 tokencleaner，在我们启动 kube-controller-manager 的时候，可通过 –controllers 的参数进行控制，就比如上面例子中 –controllers=*,bootstrapsigner,tokencleaner 表示开启所有默认开启的以及 bootstrapsigner 和 tokencleaner 。

下节，我们将学习另一个与资源调度有关的组件 kube-scheduler，了解下它对我们使用集群所带来的意义。