1. Controller Manager

Controller Manager作为集群内部的管理控制中心，负责集群内的Node、Pod副本、服务端点（Endpoint）、命名空间（Namespace）、服务账号（ServiceAccount）、资源定额（ResourceQuota）的管理，当某个Node意外宕机时，Controller Manager会及时发现并执行自动化修复流程，确保集群始终处于预期的工作状态。

各个controller的启动和停止通过chan通知。（有事可以有序控制）

1.png

2.Replication Controller

2.1职责

• 维护pod副本数
  当出现pod异常（如个别主机宕机或者内存溢出），重新拉起新的pod,保持副本数不变
• 对pod的进行扩缩容
  根据pod的运行情况手动或者自动的调整podd的数量，spec.replicas
• 对pod进行滚动升级
  当pod内的应用需要升级时，创建新的rc，逐个创建和替换直至老的rc变为0,并且删除

3.Node Controller

3.1职责

负责对节点的监控，状态检查，状态更新。nodeInformer和podInformer增加对事件的监听，node controller中的taintManager负责pod和node的状态管理。

4.ResourceQuota Controller

资源配额管理确保指定的资源对象在任何时候都不会超量占用系统物理资源。

支持三个层次的资源配置管理：
1）容器级别：对CPU和Memory进行限制
2）Pod级别：对一个Pod内所有容器的可用资源进行限制
3）Namespace级别：包括

  Pod数量
  Replication Controller数量
  Service数量
  ResourceQuota数量
  Secret数量
  可持有的PV（Persistent Volume）数量

说明：
k8s配额管理是通过Admission Control（准入控制）来控制的；
Admission Control提供两种配额约束方式：LimitRanger和ResourceQuota；
LimitRanger作用于Pod和Container；
ResourceQuota作用于Namespace上，限定一个Namespace里的各类资源的使用总额。

5. Namespace Controller

用户通过API Server可以创建新的Namespace并保存在etcd中，Namespace Controller定时通过API Server读取这些Namespace信息。

如果Namespace被API标记为优雅删除（即设置删除期限，DeletionTimestamp）,则将该Namespace状态设置为“Terminating”,并保存到etcd中。同时Namespace Controller删除该Namespace下的ServiceAccount、RC、Pod等资源对象。

6. Endpoint Controller

Endpoints表示了一个Service对应的所有Pod副本的访问地址，而Endpoints Controller负责生成和维护所有Endpoints对象的控制器。它负责监听Service和对应的Pod副本的变化。

如果监测到Service被删除，则删除和该Service同名的Endpoints对象；
如果监测到新的Service被创建或修改，则根据该Service信息获得相关的Pod列表，然后创建或更新Service对应的Endpoints对象。
如果监测到Pod的事件，则更新它对应的Service的Endpoints对象。
kube-proxy进程获取每个Service的Endpoints，实现Service的负载均衡功能。

7. Service Controller

Service Controller是属于kubernetes集群与外部的云平台之间的一个接口控制器。Service Controller监听Service变化，如果是一个LoadBalancer类型的Service，则确保外部的云平台上对该Service对应的LoadBalancer实例被相应地创建、删除及更新路由转发表。

8.controller的监控

curl http://localhost:10252/metrics

    if s.EnableProfiling {
        mux.HandleFunc("/debug/pprof/", pprof.Index)
        mux.HandleFunc("/debug/pprof/profile", pprof.Profile)
        mux.HandleFunc("/debug/pprof/symbol", pprof.Symbol)
        mux.HandleFunc("/debug/pprof/trace", pprof.Trace)
        if s.EnableContentionProfiling {
            goruntime.SetBlockProfileRate(1)
        }
    }
    configz.InstallHandler(mux)
    mux.Handle("/metrics", prometheus.Handler())

controller中启动的类型

func NewControllerInitializers() map[string]InitFunc {
    controllers := map[string]InitFunc{}
    controllers["endpoint"] = startEndpointController
    controllers["replicationcontroller"] = startReplicationController
    controllers["podgc"] = startPodGCController
    controllers["resourcequota"] = startResourceQuotaController
    controllers["namespace"] = startNamespaceController
    controllers["serviceaccount"] = startServiceAccountController
    controllers["garbagecollector"] = startGarbageCollectorController
    controllers["daemonset"] = startDaemonSetController
    controllers["job"] = startJobController
    controllers["deployment"] = startDeploymentController
    controllers["replicaset"] = startReplicaSetController
    controllers["horizontalpodautoscaling"] = startHPAController
    controllers["disruption"] = startDisruptionController
    controllers["statefulset"] = startStatefulSetController
    controllers["cronjob"] = startCronJobController
    controllers["csrsigning"] = startCSRSigningController
    controllers["csrapproving"] = startCSRApprovingController
    controllers["ttl"] = startTTLController
    controllers["bootstrapsigner"] = startBootstrapSignerController
    controllers["tokencleaner"] = startTokenCleanerController
    controllers["service"] = startServiceController
    controllers["node"] = startNodeController
    controllers["route"] = startRouteController
    controllers["persistentvolume-binder"] = startPersistentVolumeBinderController
    controllers["attachdetach"] = startAttachDetachController
    controllers["persistentvolume-expander"] = startVolumeExpandController

    return controllers
}