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考取CKA认证,理解K8s架构原理

2025-11-18 11:00:00 | 来源:企业IT培训

CKA认证并非简单的理论背诵,它通过一系列高度仿真的实操任务,迫使你必须亲手搭建、配置、运维一个K8s集群。在这个过程中,你会自然而然地理解其背后的设计哲学和运行机制。

一、为什么备考CKA能深刻理解K8s架构?

1、“做”胜于“读”:

搭建集群:当你使用kubeadm初始化一个集群,你会亲手创建kube-apiserver、etcd、kube-scheduler、kube-controller-manager等核心组件。你会理解它们各自的角色,以及它们如何通过kubeconfig文件进行通信。

部署应用:通过创建Pod、Deployment、Service,你会理解容器如何被编排,网络如何打通,以及服务如何对外暴露。你会明白Pod是最小部署单元,Deployment如何实现自愈和扩缩容,Service如何提供稳定的网络端点。

2、故障排查驱动理解:

CKA考试中,故障排查是核心考点之一。当你遇到“Node节点NotReady”、“Pod调度失败”、“网络不通” 等问题时,你需要通过kubectl describe, kubectl logs, journalctl 等工具去定位根因。

这个过程会让你深入理解K8s的工作流程:kube-scheduler如何选择节点,kubelet 如何与container runtime交互,kube-proxy如何维护网络规则。

3、核心组件的深度交互:

etcd:为了备份和恢复etcd,你会理解它是K8s的“数据库”,存储了所有集群状态。

kube-apiserver:你会认识到它是所有操作的唯一入口,是集群的“大脑”。

控制器:通过Deployment、StatefulSet等资源,你会体会到控制器模式(Controller Pattern)的强大,即K8s如何通过“期望状态”与“当前状态”的对比来持续工作。

二、CKA认证涵盖的核心架构知识点

备考CKA,你将掌握以下架构层面的核心概念:

控制平面:

kube-apiserver:统一入口,认证、授权、准入控制。

etcd:分布式键值存储,集群数据的“单一事实来源”。

kube-scheduler:负责Pod的调度决策。

kube-controller-manager:运行各种控制器进程(如节点控制器、副本控制器、端点控制器等)。

节点(Node):

kubelet:在每个节点上运行,确保容器按照Pod规格运行。

kube-proxy:维护节点网络规则,实现Service功能。

容器运行时(Container Runtime):如containerd、CRI-O,负责运行容器。

核心资源对象:

Pod:最小部署单元,包含一个或多个容器。

Service:为Pod提供稳定的网络访问方式。

Deployment/StatefulSet/DaemonSet:不同类型的工作负载控制器。

ConfigMap/Secret:配置管理。

Namespace:资源隔离。

RBAC:基于角色的访问控制。

网络模型:

理解 K8s的网络模型(每个Pod有独立IP,Pod间可直接通信)。

了解CNI(Container Network Interface)插件(如Calico、Flannel)的作用。

掌握Ingress资源,用于HTTP/HTTPS路由。

存储模型:

理解PV(Persistent Volume)和PVC(Persistent Volume Claim)的分离思想。

了解StorageClass如何实现动态供应存储。

考取CKA的过程,就是一个“从实践中来到理论中去”的过程。 你不是在死记硬背架构图,而是在亲手构建和运维一个真实的系统,从而直观、深刻地理解其每一个组件的作用和它们之间的协同关系。

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