Kubernetes 1.15：可扩展性和持续改进

作者：Kubernetes 1.15 发布团队 |

我们很高兴地宣布发布 Kubernetes 1.15，这是我们 2019 年的第二个版本！Kubernetes 1.15 包含 25 项增强功能：2 项进入稳定版，13 项进入 Beta 版，10 项进入 Alpha 版。此版本的主要主题是：

  • 持续改进
    • 项目的可持续性不仅仅是功能。许多 SIG 都在努力改进测试覆盖率，确保基础功能保持可靠，核心功能集的稳定性，并致力于完善现有功能和清理积压工作。
  • 可扩展性
    • 社区一直在要求持续支持可扩展性，因此本周期围绕 CRD 和 API Machinery 展开了更多工作。本周期的大部分增强功能都来自 SIG API Machinery 及相关领域。

让我们深入了解此版本的主要功能

核心 Kubernetes API 周围的可扩展性

CustomResourceDefinitions 新开发的主题是数据一致性和原生行为。用户不应该注意到交互是与 CustomResource 还是与 Golang 原生资源进行的。我们正在大步迈向 CRD 的 GA 版本以及未来版本中准入 Webhook 的 GA。

在此方向上，我们重新思考了 CRD 中基于 OpenAPI 的验证模式，从 1.15 开始，我们根据一个名为“结构化模式”的限制检查每个模式。这基本上强制 CustomResource 中每个字段的非多态和完整类型。我们将来将要求结构化模式，特别是对于下面列出的所有新功能，并在 `NonStructural` 条件中列出违规。非结构化模式暂时在 v1beta1 API 组中继续工作。但所有重要的 CRD 应用程序都应在可预见的将来迁移到结构化模式。

关于构成结构化模式的详细信息将于本周晚些时候在 kubernetes.io 的博客文章中发布，当然，它也在 Kubernetes 文档中有所记录。

Beta：CustomResourceDefinition Webhook 转换

自 1.14 以来，CustomResourceDefinitions 以 Beta 形式支持多个版本。在 Kubernetes 1.15 中，它们获得了在不同版本之间即时转换的能力，就像用户长期以来习惯的原生资源一样。CRD 的转换通过 Webhook 实现，由集群管理员部署在集群内部。此功能在 Kubernetes 1.15 中升级为 Beta 版，将 CRD 提升到全新的水平，适用于重要的 CRD 应用程序。

Beta：CustomResourceDefinition OpenAPI 发布

kube-apiserver 长期以来一直通过 `/openapi/v2` 提供原生类型的 OpenAPI 规范，并且它们被许多组件使用，特别是 kubectl 客户端验证、kubectl explain 和基于 OpenAPI 的客户端生成器。

CRD 的 OpenAPI 发布将在 Kubernetes 1.15 中作为 Beta 版提供，但仍然仅适用于结构化模式。

Beta：CustomResourceDefinitions 剪枝

剪枝是自动移除发送到 Kubernetes API 的对象中未知字段的功能。如果字段未在 OpenAPI 验证模式中指定，则该字段是未知的。这既是数据一致性功能，也与安全性相关。它强制只有 CRD 开发者指定的数据结构才能持久化到 etcd。这是原生资源的行为，也将适用于 CRD，从 Kubernetes 1.15 开始作为 Beta 版提供。

剪枝通过 CustomResourceDefinition 中的 `spec.preserveUnknownFields: false` 激活。未来的 apiextensions.k8s.io/v1 版本的 CRD 将强制执行剪枝（可能需要但明确必须选择退出）。

剪枝要求 CRD 开发者提供完整、结构化的验证模式，可以是顶层模式，也可以是 CRD 所有版本的模式。

Alpha：CustomResourceDefinition 默认值

CustomResourceDefinitions 获得默认值支持。默认值使用 OpenAPI 验证模式中的 `default` 关键字指定。默认值会在发送到 API 的对象中未指定字段时设置，以及从 etcd 读取时设置。

默认值将在 Kubernetes 1.15 中作为结构化模式的 Alpha 版提供。

Beta：准入 Webhook 重复调用和改进

修改和验证准入 Webhook 越来越成为扩展 Kubernetes API 的项目的主流。到目前为止，修改 Webhook 只会被按字母顺序调用一次。较早运行的 Webhook 无法对链中较晚调用的 Webhook 的输出作出反应。在 Kubernetes 1.15 中，情况将发生变化。

修改 Webhook 可以通过指定 `reinvocationPolicy: IfNeeded` 来选择至少一次重复调用。如果后面的修改 Webhook 修改了对象，则较早的 Webhook 将获得第二次机会。

这要求 Webhook 具有幂等性行为，能够应对第二次调用。

不计划增加另一轮调用，因此 Webhook 作者仍需谨慎对待他们对被准入对象所做的更改。最后，调用验证 Webhook 以验证承诺的不变性是否已实现。

准入 Webhook 还有更多小的更改，特别是 `objectSelector` 用于将具有特定标签的对象从准入中排除，以及 Webhook 服务器的任意端口（不仅限于 443）。

集群生命周期稳定性和可用性改进

使 Kubernetes 安装、升级和配置更加健壮一直是 SIG Cluster Lifecycle 本周期的主要重点（请参阅我们上次的社区更新）。针对 1.15，裸金属工具和生产就绪的用户案例（例如高可用性用例）的 Bug 修复已获得优先权。

kubeadm，集群生命周期构建块，持续获得高效引导生产集群所需的功能和稳定性工作。kubeadm 已将高可用性 (HA) 功能提升为 Beta 版，允许用户使用熟悉的 `kubeadm init` 和 `kubeadm join` 命令来配置和部署 HA 控制平面。已专门创建了一个全新的测试套件，以确保这些功能将长期保持稳定。

在 1.15 中，证书管理变得更加健壮，kubeadm 现在可以在证书到期之前无缝轮换所有证书（在升级时）。有关如何管理证书的信息，请查看 kubeadm 文档。

kubeadm 配置文件 API 在 1.15 中从 v1beta1 迁移到 v1beta2。

最后，让我们庆祝 kubeadm 现在拥有了自己的 Logo！

kubeadm official logo

CSI 的持续改进

在 Kubernetes v1.15 中，SIG Storage 继续致力于将树内卷插件迁移到容器存储接口 (CSI)。SIG Storage 致力于使 CSI 的功能与树内功能保持一致，包括调整大小、内联卷等功能。SIG Storage 在 CSI 中引入了 Kubernetes 存储子系统中尚不存在的新 Alpha 功能，例如卷克隆。

卷克隆允许用户在配置新卷时将另一个 PVC 指定为“DataSource”。如果底层存储系统支持此功能并在其 CSI 驱动程序中实现“CLONE_VOLUME”功能，则新卷将成为源卷的克隆。

其他值得注意的功能更新

查看发行说明以获取值得注意的功能和修复的完整列表。

可用性

Kubernetes 1.15 可在 GitHub 上下载。要开始使用 Kubernetes，请查看这些交互式教程。您还可以使用 kubeadm 轻松安装 1.15。

功能博客系列

如果您有兴趣深入探索这些功能，请本周和下周回来查看我们的 Kubernetes 日系列，届时我们将重点介绍以下功能的详细演练：

  • CRD 的未来：结构化模式
  • 为 Kubernetes 引入卷克隆 Alpha
  • Kubeadm 中的自动化高可用性

发布团队

此版本是通过数百位贡献了技术和非技术内容的个人努力实现的。特别感谢由 Pivotal Software 高级技术项目经理 Claire Laurence 领导的发布团队。发布团队的 38 位成员协调了发布的许多方面，从文档到测试、验证和功能完整性。

随着 Kubernetes 社区的发展，我们的发布过程展现了开源软件开发中令人惊叹的协作。Kubernetes 继续以快速的速度获得新用户。这种增长创造了一个积极的反馈循环，更多的贡献者提交代码，从而创建了一个更充满活力的生态系统。迄今为止，Kubernetes 已经拥有超过 32,000 名个人贡献者，以及一个拥有超过 66,000 人的活跃社区。

项目速度

CNCF 继续完善 DevStats，这是一个雄心勃勃的项目，旨在可视化项目中众多贡献。 K8s DevStats 展示了主要公司贡献者的贡献细分，以及一系列令人印象深刻的预配置报告，涵盖从个人贡献者到拉取请求生命周期时间的所有内容。在过去的一年中，平均每月有 379 家不同的公司和超过 2,715 名个人为 Kubernetes 做出贡献。 查看 DevStats，了解 Kubernetes 项目和社区的整体发展速度。

用户亮点

成熟的全球组织正在大规模使用生产中的 Kubernetes。社区最近发布的成功案例包括：

Kubernetes 正在帮助您的团队吗？与社区分享您的故事。

生态系统更新

KubeCon

全球最大的 Kubernetes 盛会 KubeCon + CloudNativeCon 将于 2019 年 6 月 24-26 日在上海（与开源峰会同期举行）和 11 月 18-21 日在圣地亚哥举行。这些会议将包括技术会议、案例研究、开发者深度探讨、沙龙等内容！立即注册！

网络研讨会

欢迎 Kubernetes 1.15 发布团队的成员于太平洋时间 7 月 23 日上午 10 点参加会议，了解此版本中的主要功能。在此注册。

参与其中

参与 Kubernetes 最简单的方式是加入与您兴趣相符的众多特殊兴趣小组 (SIG) 之一。有什么想向 Kubernetes 社区宣布的吗？在我们的每周社区会议上，并通过以下渠道分享您的声音。感谢您一直以来的反馈和支持。