Kubernetes v1.8: 主要变更点

3 年 ago

文, 翔

6 minutes

本篇文章概括了Kubernetes v1.8版本的主要更改，其余内容请参考下方链接。

Kubernetes v1.8: Deprecations

Kubernetes是由社区成员组成的专业兴趣小组（SIGs）进行开发的，每个版本的变更日志都将根据SIG逐个列出在v1.8版本中所处理的问题。

SIG API Machinery（API 机械）

对于列表获取，进行小块的分解，或者改进支持自定义API服务器和自定义资源定义（CRD），以及在客户端过滤事件垃圾邮件等。

kube-apiserver: [alpha] 实现列表分页功能

目前为止，只能获取整个列表，获取大型列表会消耗大量的 CPU 和内存。然而，自从 etcd3 开始，可以指定列表获取的限制。因此，通过这个功能，apiserver 可以将列表获取分成多个块来获取。

为了启用此功能，需要在apiserver –feature-gates中指定APIListChunking。预计在1.9版本中，此功能将成为默认选项。

Design for consistent API chunking in Kubernetes by smarterclayton · Pull Request #896 · kubernetes/community

自定义资源定义（CRD）：支持通过[alpha] JSON方案对对象进行验证。

CRD（自定义资源定义）API通过基于JSON方案的CRD规范支持自定义对象的验证。在此之前，没有提供CRD对象的规范，任何结构的对象都可以成功写入。

要启用此功能，需要在 apiserver –feature-gates 中指定 CustomResourceValidation。

Proposal: Validation for CustomResources. by nikhita · Pull Request #708 · kubernetes/community

客户端：支持事件垃圾信息过滤。

在集群内的组件中添加了客户端端事件垃圾邮件过滤器，以抑制对apiserver的过多流量。

Add client side event spam filtering by derekwaynecarr · Pull Request #47367 · kubernetes/kubernetes

SIG应用程序

工作负载 API 升级到 apps/v1beta2，并且此改变会影响到 DaemonSet、Deployment、ReplicaSet、StatefulSet 对象。

Workload API（DaemonSet、Deployment、ReplicaSet、StatefulSet）升级到apps/v1beta2版本。

工作负载 API 已升级到 apps/v1beta2。此更改将影响 DaemonSet、Deployment、ReplicaSet、StatefulSet 对象。迁移到 apps/v1beta2 的主要更改如下所示。

CronJob で spec.successfulJobsHistoryLimit のデフォルトが 3、spec.failedJobsHistoryLimit が 1 に変更

Workload API 在1.9版本中计划晋升至稳定版。

remove apps/v1beta2 defaulting codes for obj.Spec.Selector and obj.Labels by crimsonfaith91 · Pull Request #50164 · kubernetes/kubernetes

SIG认证

RBAC昇级至stable，高级审计升级至beta，与外部密钥管理系统协作以加密资源等。虽然资源加密原本计划在1.8版本升级至beta，但仍保持在alpha状态。

RBAC: 从[v1beta1]稳定版升级到v1。

RBAC API组升级为v1，从v1beta1版本。API没有发生任何更改。

Role-based access control (RBAC) · Issue #2 · kubernetes/features

先进审计：[beta] alpha 升级至 beta

高级审计已从alpha版本升级至beta版本。由于alpha版本中引入了不兼容的更改，可能需要进行修正，请注意。

Audit Logging for k8s · Issue #22 · kubernetes/features

数据加密：对于像alpha、Secret之类的资源的加密，支持将加密密钥存储在外部密钥管理系统（KMS）中的机制。

1.7版本中增加了将诸如加密密钥等资源加密，并将加密密钥存储在外部密钥管理系统（KMS）中的机制。这一机制补充了原有的基于文件的存储，并可以与多个KMS进行协作。新增了Google Cloud KMS插件，一旦与Google方面的协作完成，即可开始使用。

Add Google cloud KMS service for envelope encryption transformer by sakshamsharma · Pull Request #48574 · kubernetes/kubernetes

自动调整规模的SIG

横向Pod自动缩放器（HPA）对自定义指标的支持，集群自动缩放器（Cluster Autoscaler）的性能改进和错误报告等。

水平 Pod 自动扩缩容：[beta] 支持基于自定义指标的扩缩容。

水平 Pod 自动缩放器（Horizontal Pod Autoscaler）已升级到 v1beta1，支持自定义指标。同时，相关的指标 API（包括自定义指标和资源/主节点指标的提供）也升级到 v1beta1。

Switch references in HPA docs from alpha to beta by DirectXMan12 · Pull Request #5671 · kubernetes/kubernetes.github.io

集群自动扩缩容器：[稳定] GA 升级

使用集群自动缩放器进行了以下改进，并升级为GA。请参考发布页面获取详细信息。

Release Cluster Autoscaler 1.0.0 · kubernetes/autoscaler

SIG集群生命周期

支持 kubeadm 集群更新命令的功能，同时支持以 alpha 版本的方式创建自托管控制平面。

kubeadm: [alpha] 支持创建 self-hosted 集群的 kubeadm init。

kubeadm init 已支持创建自托管集群。自托管集群是指将 Kubernetes 集群的内部组件由该集群自身管理的方式。更多关于自托管集群的详细信息，请参阅 kubernetes/community#206。

迄今为止，使用 kubeadm 构建的集群使用静态 Pod，但在 self-hosted 中，集群内通过 DaemonSet 进行部署。此外，在1.8版本中，仅支持将控制平面组件 (apiserver、controller manager、scheduler) 进行 self-hosted 化。

要启用这个功能，需要在kubeadm init命令中设置–feature-gates=SelfHosting=true并执行。控制平面的自托管化计划在下一个版本1.9中将变为默认设置。

Update docs/admin/kubeadm.md to cover self-hosting in 1.8. by mattmoyer · Pull Request #5497 · kubernetes/kubernetes.github.io

kubeadm：[beta] 添加了升级子命令来完成集群升级。

新增了一个 upgrade 子命令。通过这个命令，可以对 Static Pod 和 self-hosted 两种集群进行升级。

Implement the `kubeadm upgrade` command by luxas · Pull Request #48899 · kubernetes/kubernetes

SIG 测量仪器

提供 metrics-server 替代 Heapster 等功能。

建议将metrics-server用作提供资源指标API的方法。

metrics-server 现在被推荐作为提供资源度量 API 的方法。与过去部署 Heapster 一样， metrics-server 也需要作为插件来部署。过去，诸如 kubectl top 和 Horizontal Pod Autoscaler (HPA) 等控制器使用 Heapster 提供的度量数据。

度量服务器作为扩展 API 服务器实现，并在路径 /apis/metrics.k8s.io 上进行注册。

Added documentation for Metrics Server by piosz · Pull Request #5560 · kubernetes/kubernetes.github.io

SIG 多集群（以前称为 SIG 联邦）

为了Federation的稳定发布（GA）做准备等。

SIG节点

提供设备插件等功能，使得可以在不向 Kubelet 添加供应商特定的代码的情况下使用硬件。

[alpha] 支持扩展 Kubelet 的设备插件

支持设备插件的引入，使得在不添加供应商特定代码到Kubelet的情况下可以使用特定的硬件。这种功能可以适用于需要供应商特定初始化或设置的GPU、高性能网络接口卡（NIC）、FPGA、InfiniBand、存储设备以及类似的计算资源等。通过设备插件，可以实现这些设备的检测、从容器中使用以及健康检查等功能。

在版本1.8中仅对Nvidia GPUs进行了测试。此外，要启用此功能，需要在kubelet –feature-gates中指定DevicePlugins，并将Device Plugin实现部署到集群中。

container-engine-accelerators/cmd/nvidia_gpu at master · GoogleCloudPlatform/container-engine-accelerators

SIG 网络

在 Kubernetes 中，已经添加了 kube-proxy 的 IPVS 模式，以支持 NetworkPolicy API 中出站流量策略的应用和基于 CIDR 的策略。这一模式是在当前的 iptables 和用户空间模式之外作为 alpha 功能增加的。

网络策略：[beta] 支持出口规则。

除了传统的Ingress流量（入站），NetworkPolicy API现在还支持Egress流量（出站）。

  egress:
  - to:
    - podSelector:
        matchLabels:
          role: backend
    ports:
    - protocol: TCP
      port: 5978

要使用 NetworkPolicy API，需要使用支持它的像 Weave Net 或 Calico 这样的 Pod 网络插件。

Add EgressRule to NetworkPolicy by cmluciano · Pull Request #51351 · kubernetes/kubernetes

网络策略：[beta] 支持基于CIDR的策略应用

除了传统的namespaceSelector、podSelector，现在还支持基于CIDR的策略应用于ipBlock。ipBlock将排除指定CIDR范围之外的流量。

  egress:
  - to:
    - ipBlock:
        cidr: 10.0.0.0/24
    ports:
    - protocol: TCP
      port: 5978

update network-policy by adding egress and ipBlock usage by Lion-Wei · Pull Request #5473 · kubernetes/kubernetes.github.io

kube-proxy: [alpha] 支持 ipvs 模式

除了传统的用户空间和iptables之外，还支持使用IPVS的ipvs模式。目前使用iptables的方法在华为公司使用超过50000个服务时存在性能问题，因此提出了使用IPVS的方法。iptables本来是为防火墙设计的，所以在负载均衡方面，IPVS具有更高级的功能和更优越的性能。

要启用此功能，您需要在kube-proxy –feature-gates中指定SupportIPVSProxyMode=true，并将–proxy-mode设为ipvs。

add proxy-mode:ipvs in service.md by Lion-Wei · Pull Request #5571 · kubernetes/kubernetes.github.io

SIG可扩展性

根据持续集成环境自动化进行持续可扩展性测试，创建关于当前可扩展性极限的文档，制定SLIs（服务水平指标）和SLOs（服务水平目标）等。

scalability validation report

SIG日程安排

支持混合使用各种工作负载，并实现更高级别的资源利用率和可用性的 Pod 优先级和 Pod 抢占。

[中文]
支持PriorityClasses和Pod优先级的功能。

新增了一种通过数字定义优先级的非命名空间资源PriorityClasses。该资源由名称和优先级数值组成。

apiVersion: v1
kind: PriorityClass
metadata:
  name: high-priority
value: 1000000
globalDefault: false
description: "This priority class should be used for XYZ service pods only."

Pod Priority 已被支持。可以通过在 Pod .spec.priorityClassName 中设置 PriorityClass 对象的名称来为 Pod 设置优先级。如果不存在将 globalDefault 设置为 true 的 PriorityClass 对象，并且 Pod 没有设置 priorityClassName，则将其视为优先级为 0。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:
    env: test
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
  priorityClassName: high-priority

要启用这个功能，需要使用kube-apiserver –feature-gates=PodPriority=true命令，并将 –runtime-config=scheduling.k8s.io/v1alpha1=true进行相应的设置。

Add user docs for pod priority and preemption by bsalamat · Pull Request #5328 · kubernetes/kubernetes.github.io

根据 [alpha] Pod 优先级实现 Preemption 支持。

基于Pod Priority的Preemption（抢占、替换）已经在调度器中得到支持。创建Pod P后，将对节点进行分配调度。如果找不到可以调度Pod P的节点，则会启动Preemption逻辑，删除一个或多个优先级低于Pod P的Pods以寻找可以调度Pod P的节点。如果找到这样的节点，则删除优先级较低的Pods，将Pod P调度到该节点上。这个功能被广泛介绍为Borg资源高效调度功能的一部分，似乎也被应用在Kubernetes的实施中。

要启用此功能，需要启用PodPriority。

Add user docs for pod priority and preemption by bsalamat · Pull Request #5328 · kubernetes/kubernetes.github.io

SIG存储

调整卷大小、快照、挂载选项设置以及扩展度量等。

持久卷：[alpha] 支持卷的调整大小功能

PersistentVolume 的卷大小调整得到支持。在alpha版本中，只支持不需要调整文件系统的卷类型（目前只支持GlusterFS）。可以通过编辑由支持卷大小调整的StorageClass创建的PersistentVolumeClaim的卷大小来进行卷大小调整。调整卷大小不会创建新的PersistentVolume。

要启用此功能，需要设置 kube-apiserver –feature-gates=ExpandPersistentVolumes=true，并同时启用 PersistentVolumeClaimResize Admission 插件。

计划在1.9版本进行beta测试，然后在1.10版本稳定发布。

Using Admission Controllers – Kubernetes

持久卷：[alpha] 支持快照

支持创建、列出、删除和恢复快照。由于目前仍处于原型阶段，因此需要注意，在版本更改时不能保证先前快照的恢复。

计划在1.9版本中进行测试，然后在1.10版本中升级为稳定版。

Add volume snapshots feature by tsmetana · Pull Request #331 · kubernetes-incubator/external-storage

持久卷：[稳定] 挂载选项从 beta 升级到稳定。

`mountOptions`字段已从beta版本升级为stable版本。同时，在`PersistentVolume`中添加了该字段，用于替代通过注释指定。同样，`StorageClass`中也添加了`mountOptions`字段。

Support Volume Mount Options · Issue #168 · kubernetes/features

[稳定] 支持使用度量衡来衡量音量的支持

支持了与各种音量操作相关的高级度量标准。这些指标在 PersistentVolume 控制器（kube-controller-manager）中以与个别音量类型无关的形式实现。以 Prometheus Metrics Format 输出，并具体提供以下指标。

NameHelpTypeLabelsstorage_operation_duration_secondsStorage operation durationHistogramvolume_plugin, operation_namestorage_operation_errors_totalStorage operation errorsHistogramvolume_plugin, operation_name

Add volume operation metrics to operation executor and PV controller by wongma7 · Pull Request #50036 · kubernetes/kubernetes