北京时间2019年3月26日，Kubernetes正式发布了今年的第一个大版本 1.14。本次发布包含了大量重要更新，以可扩展性、支持更多的工作负载、安全性为主题，共增强了30多个功能。
为了帮助百度智能云的容器用户更快理解1.14新版本的变化，以及了解社区技术的演进趋势，百度智能云容器团队对新版本的特性进行了深入研究，梳理出10个最值得关注的要点。
1全面增强Windows支持
这次最令人惊喜的莫过于Kubernetes宣布Windows节点正式生产可用。1.14版本支持向集群添加Windows工作节点、调度Windows容器。相信随着Windows应用生态的加入，将再次提升Kubernetes的平台能力。对混合应用技术栈有需求的企业，可同时实现在Kubernetes上编排Windows与Linux应用。
对Windows容器的支持得益于以下3个关键点：
1、Windows Server容器网络的进步，提供了创建CNI（容器网络接口）插件的基础设施。
2、Windows Server2019发布的增强功能提供了最佳的容器支持。
3、Windows KEP提供了一组清晰且一致的目标、期望和可交付的成果。
本次对Windows容器支持的关键特性包括：
1、支持加入Windows Server 2019作为工作节点调度容器。
2、支持Azure-CNI、OVN-Kubernetes以及Flannel等第三方容器网络插件。
3、改进了对Pod、服务类型、工作负载控制器和metric/quota的支持能力，使Windows容器尽可能匹配Linux容器现有能力。
不过仍旧需要关注以下限制：
• 节点OS版本限制：Windows Server 2019/1809。
• Docker版本限制：Docker EE-basic 18.09。
• 提供两种容器实现方案：Hyper-V和Native容器，Native容器的安全隔离很有限，Hyper-V隔离方案仍然是alpha特性，需要持续完善。
• 依赖GPU、GUI的应用支持未被生产环境验证。整体能力相对弱于Linux容器。
• 目前支持5种不同的网络模式，性能和成熟度仍需验证。
• Windows容器的基础镜像体积较大，用户在没有中国区CDN场景下下载镜像耗时久。
• 目前Master组件不能部署在Windows系统中，因此集群必须包含Linux系统的Master节点。
• 目前Windows容器并不支持Pod优雅删除。
• 对单文件映射、特权容器、大页内存支持等能力尚未提供支持。
2本地持久化数据卷(Local PV)正式可用
本地持久化存储卷（Local PV）可以使本地存储设备成为Kubernetes的持久化存储卷。虽然之前的Kubernets版本已经提供了多种PV，但是本次存储相对于其余使用远程存储的PV，在时延和稳定性上具有明显的优势。
对于期望使用Local PV的用户，也有两个问题需要提前关注：
1、易用性：Local PV需要提前创建对应路径，PV当前需要手动创建。kubernets-sig下的 Provisioner虽然目前支持动态创建PV, 但存储卷依旧需要手动提供。
2、容错性：Local PV依赖本地存储，而本次存储通常无法有效应对磁盘故障，因此无法获得网络存储所提供的可用性保障。
3支持进程数量限制
进程资源（Process Resources）是Linux的基本资源。如果不在Pod中对进程数量限制，可能会在容器内任意fork进程过多，导致主机上的进程资源耗尽，引起主机上的守护进程（如: kubelet、docker、kube-proxy等）运行不稳定。
容器是通过cgroup实现进程、CPU、Memory、 I/O 等资源的使用限制。Docker从1.11版本之后，已经支持限制容器内进程数量，启动容器的时候，加入启动参数-pids-limit，即可以控制容器内最大的进程数量。
对进程数量的限制也一直是社区内的强烈需求。本次更新对Kubernetes进程数量限制包括两个方面：
• Pod to Pod pid隔离。kueblet增加启动参数pod-max-pids，用于限制Pod内最大的进程数量。该feature在v1.14 版本中作为beta版发布。
• Node to Pod pid 隔离。支持限制pid在Node Allocatable Level，可以为kube预留pid数量。该feature在v1.14 版本中作为Alpha版发布。
4设置Pod优先级&抢占机制
在中型和大型集群中，为了提高资源利用率，Kubernetes允许工作负载的总量超过集群可以提供的资源总量，这种情况被称为“过度承诺”。过度承诺在节点数量固定的集群中非常常见，在公有云中，客户可以选择过度运行其集群以节约成本。
Pod优先级可以帮助管理员在过度运行集群时，为各种类型的工作负载定义其重要程度，从而在集群资源不足时选择更加重要的工作负载优先运行。当然，影响Kubernetes对工作负载重要程度的判断不仅限于优先级，也包括QoS和其它特定于集群的度量标准的组合。
在过度运行的前提下，当重要的工作负载无法获得足够资源运行时，Kubernetes将会通过抢占机制为Pod腾出足够资源。抢占由调度程序执行，通过释放重要性低的Pod来实现。执行抢占的组件必须具有为待处理的Pod找到正确节点的逻辑，它还必须具有检查待抢占的“空间”是否允许调度待处理Pod的逻辑。这些要求组件具有谓词和优先级功能的知识。
让调度程序执行抢占有以下好处：
• 避免复制另一个组件中的所有调度逻辑。
• 降低Pod抢占和待处理Pod调度之间的竞争条件风险。 如果这两个都由调度程序执行，则调度程序可以串行执行它们（尽管当前不是原子的）。 如果由不同的组件执行抢占，则调度程序可能在其Pod被抢占的节点上调度不同的Pod（而不是抢占者）。
• 如果有多个调度程序，竞争条件仍然存在。
5Pod readiness gates
Pod readiness gates为Kubernetes的Pod就绪状态检查提供了灵活的外部反馈扩展点。在Kubernetes中，通过就绪检查来判断Container、Pod、Endpoint的状态是否就绪。在之前的版本中，这些对象的就绪条件如下：
• Container Readiness：Container ready = Container running并且readinessprobe检测成功。
• Pod Readiness：Pod ready = All containers ready。
• Endpoint Readiness: Endpoint ready = Pod ready。
在传统的做法中，只要容器主进程处于ready状态，并且readinessProbe检查成功，则container和Pod将会进入就绪状态。但是此时Pod依赖的相关服务（如网络策略、负载均衡器等）可能还未就绪。
通过1.14发布的readinessGates功能，可以通过接入Pod所依赖的外部指标来更好地确定Pod是否处于就绪状态，readinessGates通过将用户定义的额外的状态反馈注入到PodStatus，来为判断Pod的ready状态添加可扩展性。
其主要实现方式为在pod readines上添加附加属性readinessGates，使得Pod ready = All containers ready并且 readinessGates中的条件都检测为True。在pod spec上新增readinessGates属性，值为conditionType:string 列表，conditionType值指向pod status中的pod condition列表中的一项，依据该status来判定ready情况，若不存在则默认为false。
使用readinessGates的用户需要注意：
• readinessGates只能在创建Pod时定义。
• readinessGates一旦创建不可更新。
• ConditionType必须符合自定义pod condition的命名约定。
6原生应用管理能力Kustomize
1.14 版本的kubectl添加了子命令kustomize，同时为apply/delete/get子命令添加了-k参数，实现了Kustomize工具提供的应用资源YAML管理功能。
Kustomize允许用户使用一个或多个声明了KUBERNETES API资源的YAML文件作为base，通过overlay的方式将patch应用于base YAML生成目标YAML。这种方式可以方便地将一套YAML文件在不同环境下或不同用户中进行复用，而不需要将YAML文件拷贝多份，再各自进行修改。该工具帮助用户使用fork/modify/rebase工作流来复用KUBERNETES资源YAML，而不需要使用模板语言或脚本等侵入式方案进行资源管理。
Kustomize接受一个包含原始KUBERNETES API资源YAML文件和kustomization.yaml文件的目录，根据kustomization.yaml文件内容得到目标KUBERNETES API资源的YAML格式输出。一个合法的kustomization.yaml中声明了作为base的YAML文件，以及需要应用在base YAML文件上的patch内容，并支持namePrefix、commonLabels等字段以支持对name和label的批量修改。
7默认rbac发现机制加固
1.14版本之前，system:discovery和system:basic-user的ClusterRoleBindings都会包含system:unauthenticated主体。为了提升CRD的隐私性和集群安全状况，默认RBAC不再授予未经身份验证的用户对发现和权限检查API的访问权限。同时保留对当前API的非敏感子集的未经身份验证的访问（例如 GET /healthz，GET /version）。
升级的集群会保留原先的行为，如果集群管理员希望在新集群中授予未经身份验证的用户访问权限，需要明确选择暴露发现、权限检查API。
• kubectl createclusterrolebinding anonymous-discovery —clusterrole=system:discoverygroup=system:unauthenticated
• kubectl create clusterrolebinding anonymous-access-review —clusterrole=system:basic-user —group=system:unauthenticated
8让Kubectl用户更友好
1.14版本对kubectl的使用进行了一些优化，使得kubectl的用户体验更加友好。
kubectl插件机制GA
• kubectl插件机制允许使用独立的二进制文件来发布自定义的 kubectl 子命令。这可以用于扩展kubectl具有更高级别的功能，如：添加set-ns命令来快速切换命名空间。
• 插件必须具有kubectl-的命名前缀，并保存在用户PATH中，为了GA，插件机制已经被大大简化了，目前有点类似Git的插件系统。
• 修复kubectl plugin list存在的问题。
kubectl命令优化
• kubectl logs命令可以组合使用-f 和-l命令，实现筛选+持续输出日志。
• 增加kubectl auth can-i —list命令，允许用户查看在特定命名空间下可以执行哪些操作。
• 用户可以使用kubectl delete {source} —all-namespaces来进行统一的资源删除操作。
kubectl将废弃的命令
• kubectl的—show-all参数，之前是deprecated状态，这次更新中正式去掉。
• kubectl的convert命令，变成deprecated状态，将在v1.17中被去掉。
• kubectl get中的—export参数，变成deprecated状态，将在1.18中被去掉。
9优化稳定性
新版本提高了稳定性。此次1.14许多修复优化都是围绕稳定性展开，下面列举一些比较重要的提升点：
1、在极端情况下Pod会在controller给新增节点打上污点之前被scheduler调度在新增节点上，为避免此类情况出现，Kubernetes新增TaintNodesByCondition准入插件，该插件用于给新加入集群的节点打上"not ready"的污点。
2、当创建大量引用configmap或者secret的Pod时，集群的调度速度会变慢直至node状态变成notready而无法调度。Kubernetes1.14针对该问题进行了修复。
3、Kubelet会在重启或者删除容器前尝试停止处于unknown状态的容器。
4、镜像如果只有一个tag但是关联了多个仓库，此类镜像在回收的过程中不会再出现删除失败。
5、之前版本可能因为处理事件的channel满导致死锁，新版本通过丢弃来不及处理的事件来避免出现死锁的情况。
6、修复kubectl describe无法获取静态Pod事件的问题。
7、驱逐Pod时默认采用优雅删除模式，该修复使得Pod的退出更加优雅。
8、历史版本某些情况下会出现daemonSet创建的Pod被调度在不存在的节点上，增加对此类Pod的删除机制。
9、apiserver增加进程的优雅退出机制，该机制确保apiserver在退出前处理已建立的连接。
10、历史版本中某些情况下apiserver会在后端服务就绪之前去创建service的后端，出现服务不可访问的异常情况，针对此类情况作了修复。
10大规模场景下性能优化
除了稳定性外，1.14对于大规模场景下的性能也进行优化，具体包括：
• Scheduler组件的缓存快照算法得到优化，提高了调度的吞吐量，目前能达到在5000节点的集群中平均每秒调度100个Pod（100是受limit限制，实际可能更高）。这是一个重要的里程碑。
• 提高了Scheduler组件的鲁棒性，以保证未调度的Pod能够在适当的时候被重新调度。
• Kubectl遍历APIServer的资源改为了并行模式，性能提升了10倍以上。
• Api-server的单个json patch操作个数不能多于10000个，否则就返回413，不处理该请求。
关于Kubernetes 1.14更新的更多信息，大家可以关注百度智能云微信公众号，进行详细查阅。
百度智能云也将在对新版本进行全面的验证和测试之后，正式提供CCE对Kubernetes 1.14版本的支持，敬请期待。
本文作者：百度智能云CCE团队
免责声明：此文内容为第三方自媒体作者发布的观察或评论性文章，所有文字和图片版权归作者所有，且仅代表作者个人观点，与 无关。文章仅供读者参考，并请自行核实相关内容。投诉邮箱：editor@fromgeek.com。
- 蜜度索骥：以跨模态检索技术助力“企宣”向上生长
- 萤石亮相 GITEX Global 2024，AI+智能生活新科技闪耀迪拜
- 一加发布第二代东方屏，巅峰表现获全球首个 DisplayMate A++ 认证
- 双十一猫狗开战，京东超市采销直播间与李佳琦同价再打九折
- 抖音头部主播翻车不断，网红带货进入「垃圾时间」
- 当代打工人，竟都在争相“雇佣”人工智能？
- 刘兴亮｜父母的菜园子
- 坚定高端之路，京东方携手一加定义高端柔性OLED新标杆
- BOE（京东方）登峰 · 造极新品发布会盛大举行 携一加定义高端柔性OLED新标杆
- 一加携手京东方推出第二代东方屏：未来一年最佳手机屏幕
- “医者仁术”再进化，AI让乳腺癌筛查迎难而上
免责声明：本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿，凡在本网站出现的信息，均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性，但不保证有关资料的准确性及可靠性，读者在使用前请进一步核实，并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏，概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时，应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明，并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后，将会依法尽快联系相关文章源头核实，沟通删除相关内容或断开相关链接。
