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Kubernetes 1.9 对 Windows Server 容器提供 Beta 版本支持

随着 Kubernetes v1.9 的发布，我们确保所有人在任何地方都能正常运行 Kubernetes 的使命前进了一大步。我们的 Beta 版本对 Windows Server 的支持进行了升级，并且在 Kubernetes 和 Windows 平台上都提供了持续的功能改进。为了在 Kubernetes 上运行许多特定于 Windows 的应用程序和工作负载，SIG-Windows 自2016年3月以来一直在努力，大大扩展了 Kubernetes 的实现场景和企业适用范围。

各种规模的企业都在 .NET 和基于 Windows 的应用程序上进行了大量投资。如今许多企业产品组合都包含 .NET 和 Windows，Gartner 声称 80% 的企业应用都在 Windows 上运行。根据 StackOverflow Insights，40% 的专业开发人员使用 .NET 编程语言（包括 .NET Core）。

但为什么这些信息都很重要？这意味着企业既有传统的，也有新生的云（microservice）应用程序，利用了大量的编程框架。业界正在大力推动将现有/遗留应用程序现代化到容器中，使用类似于“提升和转移”的方法。同时，也能灵活地向其他 Windows 或 Linux 容器引入新功能。容器正在成为打包、部署和管理现有程序和微服务应用程序的业界标准。IT 组织正在寻找一种更简单且一致的方法来跨 Linux 和 Windows 环境进行协调和管理容器。Kubernetes v1.9 现在对 Windows Server 容器提供了 Beta 版本支持，使之成为策划任何类型容器的明确选择。

特点

Kubernetes 中对 Windows Server 容器的 Alpha 支持是非常有用的，尤其是对于概念项目和可视化 Kubernetes 中 Windows 支持的路线图。然而，Alpha 版本有明显的缺点，并且缺少许多特性，特别是在网络方面。SIG Windows、Microsoft、Cloudbase Solutions、Apprenda 和其他社区成员联合创建了一个全面的 Beta 版本，使 Kubernetes 用户能够开始评估和使用 Windows。

Kubernetes 对 Windows 服务器容器的一些关键功能改进包括：

  • 改进了对 Pod 的支持！Pod 中多个 Windows Server 容器现在可以使用 Windows Server 中的网络隔离专区共享网络命名空间。此功能中 Pod 的概念相当于基于 Linux 的容器
  • 可通过每个 Pod 使用单个网络端点来降低网络复杂性
  • 可以使用 Virtual Filtering Platform（VFP）的 Hyper-v Switch Extension（类似于 Linux iptables）达到基于内核的负载平衡
  • 具备 Container Runtime Interface（CRI）的 Pod 和 Node 级别的统计信息。可以使用从 Pod 和节点收集的性能指标配置 Windows Server 容器的 Horizontal Pod Autoscaling
  • 支持 kubeadm 命令将 Windows Server 的 Node 添加到 Kubernetes 环境。Kubeadm 简化了 Kubernetes 集群的配置，通过对 Windows Server 的支持，您可以在您的基础配置中使用单一的工具部署 Kubernetes
  • 支持 ConfigMaps, Secrets, 和 Volumes。这些是非常关键的特性，您可以将容器的配置从实施体系中分离出来，并且在大部分情况下是安全的
    然而，kubernetes 1.9 windows 支持的最大亮点是网络增强。随着 Windows 服务器 1709 的发布，微软在操作系统和 Windows Host Networking Service（HNS）中启用了关键的网络功能，这为创造大量与 Kubernetes 中的 Windows 服务器容器一起工作的 CNI 插件铺平了道路。Kubernetes 1.9 支持的第三层路由和网络覆盖插件如下所示：
  1. 上游 L3 路由 - 上游 ToR 中配置的 IP 路由
  2. Host-Gateway - 在每个主机上配置的 IP 路由
  3. 具有 Overlay 的 Open vSwitch（OVS）和 Open Virtual Network（OVN） - 支持 STT 和 Geneve 的 tunneling 类型 您可以阅读更多有关 配置、设置和运行时功能 的信息，以便在 Kubernetes 中为您的网络堆栈做出明智的选择。

如果您需要继续在 Linux 中运行 Kubernetes Control Plane 和 Master Components，现在也可以将 Windows Server 作为 Kubernetes 中的一个节点引入。对一个社区来说，这是一个巨大的里程碑和成就。现在，我们将会在 Kubernetes 中看到 .NET，.NET Core，ASP.NET，IIS，Windows 服务，Windows 可执行文件以及更多基于 Windows 的应用程序。

接下来还会有什么

这个 Beta 版本进行了大量工作，但是社区意识到在将 Windows 支持作为生产工作负载发布为 GA（General Availability）之前，我们需要更多领域的投资。2018年前两个季度的重点关注领域包括：

  1. 继续在网络领域取得更多进展。其他 CNI 插件正在开发中，并且即将完成
  • Overlay - win-Overlay（vxlan 或 IP-in-IP 使用 Flannel 封装）
  • Win-l2bridge（host-gateway）
  • 使用云网络的 OVN - 不再依赖 Overlay
  • 在 ovn-Kubernetes 中支持 Kubernetes 网络策略
  • 支持 Hyper-V Isolation
  • 支持有状态应用程序的 StatefulSet 功能
  • 生成适用于任何基础架构以及跨多公共云提供商（例如 Microsoft Azure，Google Cloud 和 Amazon AWS）的安装工具和文档
  • SIG-Windows 的 Continuous Integration/Continuous Delivery（CI/CD）基础结构
  • 可伸缩性和性能测试 尽管我们尚未承诺正式版的具体时间线，但估计 SIG-Windows 将于2018年上半年正式发布。

加入我们

随着我们在 Kubernetes 的普遍可用性方向不断取得进展，我们欢迎您参与进来，贡献代码、提供反馈，将 Windows 服务器容器部署到 Kubernetes 集群，或者干脆加入我们的社区。

谢谢大家，

Michael Michael (@michmike77)
SIG-Windows 领导人
Apprenda 产品管理高级总监