Kubernetes 1.15：可扩展性和持续改进

摘要：让我们深入了解这个版本的主要特性围绕核心的可扩展性围绕的新开发的主题是数据一致性和原生行为。这是一个数据一致性和安全性相关的特性。用户案例全球性组织正在大规模地使用进行生产。

作者：1.15发布团队

我们很高兴地宣布交付Kubernetes 1.15，这是我们2019年的第二个版本！Kubernetes 1.15包含25个增强：2个升级为稳定，13个升级为beta，10个升级为alpha。这次发布的主题是：

持续改进

项目的可持续性不仅仅是功能。许多SIG一直致力于提高测试覆盖率，确保基本功能保持可靠，确保核心功能集的稳定性，并致力于成熟现有功能和清理积压。

可扩展性

社区一直要求继续支持可扩展性，因此这个周期围绕CRD和API Machinery进行更多的工作。这个周期中的大多数增强来自SIG API Machinery和相关领域。

让我们深入了解这个版本的主要特性：

围绕customresourcedefinition的新开发的主题是数据一致性和原生行为。用户不应该注意交互是与CustomResource还是与Golang-native资源进行的。随着大的步骤，我们在未来的版本之一正在努力向一个GA版本的CRD和GA的准入webhook。

在这个方向上，我们重新考虑了CRD中基于OpenAPI的验证模式，从1.15开始，我们根据“结构模式（structural schema）”的限制检查每个模式。这基本上强制了CustomResource中每个字段的非多态（ non-polymorphic）和完整类型（complete typing）。将来我们将需要结构模式，特别是对于所有新特性，包括下面列出的特性，以及列出非结构（NonStructural）条件下的违规行为。在v1beta1 API组中，非结构模式（non-structural schema）仍然保持工作状态。但是任何严肃的CRD应用程序都应该在可预见的将来迁移到结构模式。

关于什么使模式结构化的详细信息将在kubernetes.io的博客文章中在本周晚些时候发布，当然Kubernetes的文档中对此有记录。

beta: CustomResourceDefinition Webhook Conversion
customresourcedefinition自1.14起作为beta支持多个版本。使用Kubernetes 1.15，它们能够实时地在不同版本之间进行转换，就像用户长期习惯于从原生资源进行转换一样。CRD的转换是通过webhook实现的，由集群管理员部署在集群内部。这一特性已在Kubernetes 1.15中升级到beta，将CRD提升到一个全新的水平，用于真正的CRD应用程序。

beta: CustomResourceDefinition OpenAPI Publishing
kube-apiserver在/openapi/v2上为原生类型提供OpenAPI规范已经有很长一段时间了，它们被许多组件使用，尤其是kubectl客户端验证、kubectl explain和基于OpenAPI的客户端生成器。

用于CRD的OpenAPI发布将在Kubernetes 1.15作为beta提供，同样只适用于结构模式。

beta: CustomResourceDefinitions Pruning
修剪（Pruning）是自动删除发送到Kubernetes API的对象中的未知字段。如果未在OpenAPI验证模式中指定字段，则该字段是未知的。这是一个数据一致性和安全性相关的特性。它强制只将CRD开发者指定的数据结构持久化到etcd。这是原生资源的行为，也将用于CRD，从Kubernetes 1.15的beta版开始。

修剪是通过CustomResourceDefinition中的spec.preserveUnknownFields: false激活。将来的apiextensions.k8s.io/v1 CRD变种将强制执行修剪（可能但明确必要的选择退出）。

修剪要求CRD开发者为CRD的所有版本提供完整的、结构化的验证模式，要么是顶层的，要么是所有版本的。

alpha: CustomResourceDefinition Defaulting
customresourcedefinition获得默认支持。默认值是使用OpenAPI验证模式中的default关键字指定的。在发送到API的对象中以及从etcd读取时，为未指定字段设置默认值。

default在Kubernetes 1.15中将作为alpha提供，用于结构模式。

beta: Admission Webhook Reinvocation & Improvements
对于扩展Kubernetes API的项目来说，变异（mutating）和验证（validating）准入（admission）webhook变得越来越主流。到目前为止，按照字母顺序，只调用了一次变异webhook。早期运行的webhook不能对链中稍后调用的webhook的输出作出反应。随着Kubernetes 1.15的发布，情况将发生变化：

通过指定reinvocationPolicy: ifNeeded，变异webhook可以选择至少一次重新调用。如果后面的变异webhook修改了对象，那么前面的webhook将得到第二次机会。

这要求webhook具有类似幂等（idempotent）的行为，可以处理第二次调用。

不打算添加另一轮调用，这样webhook的作者仍然必须小心对他们实现的已被承认的对象的更改。最后，调用验证webhook来验证所承诺的不变量是否已实现。

对准入webhook有更多更小的更改，特别是objectSelector，它将具有特定标签的对象排除在准入之外，以及webhook服务器的任意端口（不仅仅是443）。

使Kubernetes的安装、升级和配置更加健壮是SIG Cluster Lifecycle在这个周期的主要关注点（请参阅我们的社区近况）。跨裸金属工具的Bug修复和生产就绪的用户场景（如高可用性用例）在1.15中获得优先级。

集群生命周期构建块kubeadm继续接收高效引导生产集群所需的特性和稳定性工作。kubeadm将高可用性（high availability，HA）功能提升到了beta，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。已经专门创建了一个全新的测试套件，以确保这些特性在一段时间内保持稳定。

证书管理在1.15中变得更加健壮，kubeadm现在可以在证书到期之前无缝地旋转所有证书（在升级时）。有关如何管理证书的信息，请参阅kubeadm文档。

在1.15中，kubeadm配置文件API从v1beta1迁移到v1beta2。

最后，让我们庆祝kubeadm现在有了自己的徽标！

在Kubernetes v1.15中，SIG Storage继续工作，以支持将树内卷插件迁移到CSI（Container Storage Interface，容器存储接口）。SIG Storage致力于使CSI具有与树内功能相同的特性，包括调整大小、内联卷等功能。SIG Storage在CSI中引入了一些新的alpha功能，这些功能在Kubernetes存储子系统中还不存在，比如卷克隆（volume cloning）。

卷克隆允许用户在提供新卷时将另一个PVC指定为“数据源（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。

在Kubernetes Core中支持go模块

继续准备云提供商的提取和代码组织。云提供商代码已被转移到kubernetes/legacy-cloud-providers，以便稍后更容易删除和外部使用。

Kubectl get和describe现在可以使用扩展

节点现在支持第三方监控插件。

调度插件有一个新的Alpha调度框架

ExecutionHook API用于在容器中触发不同用例的hook命令，现在是Alpha。

继续弃用extensions/v1beta1、apps/v1beta1和apps/v1beta2 api；这些扩展将在1.16中退役！

查看发布说明以获得完整的值得注意的特性和修复列表。

Kubernetes 1.15可以在GitHub上下载。要开始学习Kubernetes，请查看这些交互式教程。你还可以使用kubeadm轻松地安装1.15。

如果你有兴趣更深入地研究这些特性，请查看本周和下周的Kubernetes系列文章，其中我们将重点介绍以下特性的详细演练：

CRD的未来：结构模式

介绍用于Kubernetes的卷克隆Alpha

Kubeadm自动化高可用性

通过数百名提供技术和非技术内容的个人的努力，该版本得以发布。特别感谢Pivotal Software高级技术项目经理Claire Laurence带领的发布团队。发布团队中的38个人协调了发布的许多方面，从文档到测试、验证和特性完整性。

随着Kubernetes社区的发展，我们的发布过程展示了开源软件开发中的协作。Kubernetes继续快速获得新用户。这种增长创造了一个积极的反馈循环，在这个循环中，更多的贡献者提交代码，创建一个更加活跃的生态系统。迄今为止，Kubernetes已有超过3.2万名个人贡献者，活跃的社区有超过6.6万人。

CNCF继续改进DevStats，这是一个雄心勃勃的项目，旨在可视化项目中所包含的大量贡献。K8s DevStats演示了来自主要公司贡献者的贡献的分解，以及一组令人印象深刻的预配置报告，其中包括从单个贡献者到拉请求生命周期时间的所有内容。过去一年，平均每月有379家不同的公司和2715多名个人向Kubernetes捐款。查看DevStats了解更多关于Kubernetes项目和社区的总体速度。

全球性组织正在大规模地使用Kubernetes进行生产。最近公布的用户故事包括：

中国联通利用Kubernetes提高其资源利用率20-50%，降低IT基础设施成本，并将部署时间从小时减少到10-15分钟。

蒙特利尔市使用Kubernetes将部署时间从几个月减少到几个小时，并在8台机器上运行200个应用程序组件，其中5人操作Kubernetes集群。

SLAMTEC使用Kubernetes和其他CNCF项目，实现18个月以上的100％正常运行时间，节省50％的故障排除和调试时间，并节省30％的CI/CD工作时间。

ThredUP使关键服务的部署时间平均减少了约50%，并将部署的准备时间缩短到了20分钟以下。

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Kubernetes最近在KubeCon + CloudNativeCon巴塞罗那庆祝了成立5周年

Kubernetes认证管理员（CKA）考试已经成为迄今为止最流行的Linux基金会认证之一，有超过9,000名注册用户和1700多人通过并获得了认证。

在成功举办的2019年的KubeCon + CloudNativeCon欧洲峰会，CNCF宣布拥有400多名成员，年增长率为130%。

世界上最大的Kubernetes聚会，KubeCon + CloudNativeCon将于2019年6月24日至26日在上海（与开源峰会Open Source Summit共同举办）举行，11月18日至21日在圣地亚哥举行。这些会议将包括技术会议、案例研究、开发者深度开发、沙龙等等！今天注册！

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