कुबेरनेट्स 1.16: हाइलाइट्स ओवरव्यू

आज, बुधवार को कुबेरनेट्स की अगली रिलीज होगी - 1.16। हमारे ब्लॉग के लिए विकसित हुई परंपरा के अनुसार, दसवीं सालगिरह के समय के लिए, हम नए संस्करण में सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तनों के बारे में बात कर रहे हैं।

इस सामग्री को तैयार करने के लिए उपयोग की जाने वाली जानकारी कुबेरनेट्स एन्हांसमेंट ट्रैकिंग टेबल , चैनल-1.16 और संबंधित मुद्दों, पुल अनुरोधों, साथ ही कुबेरनेट्स एन्हांसमेंट प्रपोजल्स (केईपी) से ली गई है। तो चलिए चलते हैं! ..

समुद्री मील

वास्तव में बड़ी संख्या में उल्लेखनीय नवाचार (अल्फा संस्करण की स्थिति में) K8s- क्लस्टर (क्यूबलेट) के नोड्स के किनारे प्रस्तुत किए जाते हैं।

सबसे पहले, तथाकथित " पंचांग कंटेनर " (एपीथर्मल कंटेनर) प्रस्तुत किए जाते हैं , जो फली में डिबगिंग प्रक्रिया को सरल बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं । नया तंत्र आपको विशेष कंटेनरों को चलाने की अनुमति देता है जो मौजूदा पॉड्स के नामस्थान में शुरू होते हैं और थोड़े समय के लिए रहते हैं। उनका उद्देश्य किसी भी समस्या और डिबगिंग को हल करने के लिए अन्य पॉड्स और कंटेनरों के साथ बातचीत करना है। इस सुविधा के लिए, एक नया kubectl debug कमांड kubectl debug जाता kubectl debug , समान रूप से kubectl exec करने के लिए: केवल कंटेनर में प्रक्रिया शुरू करने के बजाय ( exec के मामले में) यह फली में कंटेनर शुरू करता है। उदाहरण के लिए, ऐसा कमांड पॉड में एक नए कंटेनर को जोड़ेगा:

 kubectl debug -c debug-shell --image=debian target-pod -- bash 

पंचांग कंटेनरों पर विवरण (और उनके उपयोग के उदाहरण) इसी KEP में पाए जा सकते हैं। वर्तमान कार्यान्वयन (K8s 1.16 में) अल्फा संस्करण है, और बीटा संस्करण में इसके स्थानांतरण के मानदंड के बीच "कम से कम 2 रिलीज [कुबेरनेट्स] के लिए एपेथर्मल कंटेनर एपीआई का परीक्षण" है।

नायब : संक्षेप में और यहां तक ​​कि फीचर का नाम पहले से मौजूद कुब्लेट-डीबग प्लगइन जैसा दिखता है, जिसके बारे में हमने पहले ही लिखा था । यह माना जाता है कि पंचांग कंटेनरों के आगमन के साथ, एक अलग बाहरी प्लग-इन का विकास बंद हो जाएगा।

एक अन्य नवाचार, PodOverhead को फली की ओवरहेड लागत की गणना करने के लिए एक तंत्र प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसका उपयोग रनटाइम के आधार पर बहुत भिन्न हो सकता है। एक उदाहरण के रूप में, इस केईपी के लेखक काटा कंटेनरों का हवाला देते हैं, जिन्हें अतिथि कर्नेल, काटा एजेंट, इनिट सिस्टम आदि के लॉन्च की आवश्यकता होती है। जब ओवरहेड इतना बड़ा हो जाता है, तो इसे नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है, जिसका अर्थ है कि इसे आगे के कोटा, योजना, आदि के लिए ध्यान में रखने के लिए एक तरीके की आवश्यकता है। इसे कार्यान्वित PodSpec , Overhead *ResourceList PodSpec फ़ील्ड को PodSpec में जोड़ दिया गया है (यदि एक का उपयोग किया जाता है, तो RuntimeClass डेटा की तुलना में)।

एक अन्य उल्लेखनीय नवाचार नोड टॉपोलॉजी प्रबंधक है , जिसे कुबेरनेट्स में विभिन्न घटकों के लिए हार्डवेयर संसाधनों के आवंटन को ठीक करने के लिए दृष्टिकोण को एकजुट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह पहल विभिन्न आधुनिक प्रणालियों (दूरसंचार, मशीन लर्निंग, वित्तीय सेवाओं आदि के क्षेत्र से) की उच्च मांग के कारण होती है, उच्च निष्पादन समानांतर कंप्यूटिंग के लिए और संचालन निष्पादित करने में देरी को कम करने के लिए, जिसके लिए वे सीपीयू और हार्डवेयर त्वरण की उन्नत क्षमताओं का उपयोग करते हैं। कुबेरनेट्स में इस तरह के अनुकूलन को अब तक घटकों (सीपीयू प्रबंधक, डिवाइस मैनेजर, सीएनआई) के लिए धन्यवाद प्राप्त किया गया है, और अब वे एक एकल आंतरिक इंटरफ़ेस जोड़ेंगे जो दृष्टिकोण को एकजुट करता है और नए समान के कनेक्शन को सरल करता है - तथाकथित टोपोलॉजी-जागरूक - क्यूबलेट पक्ष पर घटक। विवरण इसी KEP में हैं ।


टोपोलॉजी प्रबंधक घटक आरेख

अगला फीचर स्टार्टअप ( स्टार्टअप जांच ) के दौरान कंटेनरों की जांच कर रहा है । जैसा कि आप जानते हैं, लंबे समय तक चलने वाले कंटेनरों के लिए, वर्तमान स्थिति प्राप्त करना मुश्किल है: ऑपरेशन की वास्तविक शुरुआत से पहले वे या तो "मारे गए" होते हैं, या वे लंबे समय तक गतिरोध में समाप्त होते हैं। एक नया चेक ( StartupProbeEnabled नामक सुविधा गेट के माध्यम से सक्षम) रद्द - या बल्कि, StartupProbeEnabled - किसी भी अन्य चेक की कार्रवाई जब तक कि पॉड ने अपना लॉन्च पूरा नहीं किया। इस कारण से, इस फीचर को मूल रूप से पॉड-स्टार्टअप लिनेन-जांच होल्डऑफ कहा जाता था। उन पॉड्स के लिए जो शुरू होने में लंबा समय लेते हैं, आप अपेक्षाकृत कम समय के अंतराल में राज्य को प्रदूषित कर सकते हैं।

इसके अलावा, तुरंत बीटा स्थिति में RuntimeClass के लिए एक सुधार जोड़ा जाता है, "विषम समूहों" के लिए समर्थन जोड़ते हुए। RuntimeClass निर्धारण के साथ , अब प्रत्येक नोड के लिए प्रत्येक RuntimeClass का समर्थन होना आवश्यक नहीं है: फली के लिए, आप क्लस्टर टोपोलॉजी के बारे में सोचे बिना RuntimeClass का चयन कर सकते हैं। इससे पहले, इसे प्राप्त करने के लिए - पॉड्स के लिए नोड्स पर दिखाई देने के लिए उन्हें हर चीज के लिए समर्थन के साथ जो उन्हें आवश्यक था - उन्हें NodeSelector और सहिष्णुता के लिए उचित नियम आवंटित करना था। KEP उपयोग के उदाहरणों के बारे में बात करता है और निश्चित रूप से, कार्यान्वयन विवरण।

नेटवर्क

दो महत्वपूर्ण नेटवर्क विशेषताएँ जो पहली बार (अल्फा संस्करण में) कुबेरनेट्स 1.16 में दिखाई दी हैं:

• एक दोहरी नेटवर्क स्टैक के लिए समर्थन - फली, नोड्स, सेवाओं के स्तर पर IPv4 / IPv6 - और इसके अनुरूप "समझ"। इसमें पॉड्स से बाहरी सेवाओं, संदर्भ कार्यान्वयन (ब्रिज CNI, PTP CNI और होस्ट-लोकल IPP प्लग-इन के फ्रेमवर्क के भीतर), साथ ही साथ रिवर्स के बीच IPv4-to-IPv4 और IPv6-to-IPv6 की सहभागिता शामिल है। कुबेरनेट्स समूहों के साथ संगत जो केवल आईपीवी 4 या आईपीवी 6 पर काम करते हैं। कार्यान्वयन विवरण KEP में हैं ।
  
  फली की सूची में दो प्रकार के आईपी पतों (IPv4 और IPv6) के आउटपुट का एक उदाहरण:
  
  

   kube-master# kubectl get pods -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE nginx-controller 1/1 Running 0 20m fd00:db8:1::2,192.168.1.3 kube-minion-1 kube-master# 

  
  
• Endpoint के लिए नया API EndpointSlice API है । यह प्रदर्शन / स्केलेबिलिटी के साथ मौजूदा एंडपॉइंट एपीआई की समस्याओं को हल करता है जो कंट्रोल-प्लेन (एसेसर, कॉर्ड, एंडपॉइंट-कंट्रोलर, क्यूब-प्रॉक्सी) में विभिन्न घटकों को प्रभावित करता है। नई एपीआई को डिस्कवरी एपीआई समूह में जोड़ा जाएगा और एक हजार नोड्स वाले क्लस्टर में प्रत्येक सेवा पर हजारों बैकएंड एंडपॉइंट की सेवा दे सकेगा। ऐसा करने के लिए, प्रत्येक सेवा को N EndpointSlice ऑब्जेक्ट्स में मैप किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक में डिफ़ॉल्ट रूप से 100 से अधिक एंडपॉइंट्स नहीं होते हैं (मान कॉन्फ़िगर करने योग्य होता है)। EndpointSlice एपीआई इसके भविष्य के विकास के लिए अवसर भी प्रदान करेगा: प्रत्येक पॉड के लिए कई आईपी पते का समर्थन, एंडपॉइंट के लिए नए राज्य (न केवल Ready और NotReady ), एंडपॉइंट के लिए गतिशील सबसेट।

अंतिम रिलीज में प्रस्तुत किया गया था जिसे service.kubernetes.io/load-balancer-cleanup LoadBalancer कहा जाता है और प्रत्येक सेवा से जुड़ी हुई है जिस प्रकार के साथ LoadBalancer बीटा संस्करण LoadBalancer उन्नत हुआ है। ऐसी सेवा को हटाने के समय, यह संसाधन के वास्तविक विलोपन को रोकता है जब तक कि बैलेंसर के सभी संगत संसाधनों की "सफाई" पूरी नहीं हो जाती।

एपीआई मशीनरी

असली "स्थिरीकरण मील का पत्थर" कुबेरनेट्स एपीआई सर्वर और इसके साथ बातचीत के क्षेत्र में तय किया गया है। कई मामलों में, यह CustomResourceDefinitions (CRD) की स्थिर स्थिति में स्थानांतरण के कारण हुआ, जिसे एक विशेष प्रस्तुति की आवश्यकता नहीं थी, जिसकी दूर की स्थिति 1.7 Kubernetes के बाद से थी (और यह जून 2017 है!)। एक ही स्थिरीकरण उनसे संबंधित सुविधाओं के लिए आया था:

• CustomResources के लिए "उप-स्रोत" /status और /scale के साथ;
• बाहरी webhook के आधार पर CRD के लिए संस्करण रूपांतरण ;
• हाल ही में (K8s 1.15 में) डिफ़ॉल्ट मान (डिफ़ॉल्ट) और कस्टम फ़ील्ड के लिए स्वचालित फ़ील्ड विलोपन (छंटाई) ;
• OpenAPI v3 योजना का उपयोग करने और सर्वर पर CRD संसाधनों को मान्य करने के लिए उपयोग किए गए OpenAPI प्रलेखन को प्रकाशित करने की संभावना है ।

एक और तंत्र जो लंबे समय से कुबेरनेट्स प्रशासकों से परिचित है: प्रवेश वेबहूक - लंबे समय तक बीटा स्थिति में भी रहा है (के 8 1.9 के बाद से) और अब इसे स्थिर घोषित किया गया है।

दो अन्य विशेषताएं बीटा तक पहुंच गईं: सर्वर-साइड लागू होते हैं और बुकमार्क देखते हैं ।

और अल्फा संस्करण में एकमात्र महत्वपूर्ण नवाचार SelfLink की अस्वीकृति थी - एक विशेष यूआरआई जो निर्दिष्ट ऑब्जेक्ट का प्रतिनिधित्व करता है और ऑब्जेक्टमेता और ListMeta (यानी, ListMeta में किसी भी वस्तु का हिस्सा) का हिस्सा है। इसे मना क्यों किया? "सरल" प्रेरणा इस क्षेत्र के अस्तित्व को जारी रखने के लिए वास्तविक (बीमा योग्य) कारणों की अनुपस्थिति की तरह लगती है। प्रदर्शन का अनुकूलन करने के लिए और अधिक औपचारिक कारण हैं (एक अनावश्यक क्षेत्र को हटाकर) और सामान्य-एपेस्वर के कार्य को सरल बनाना, जो इस तरह के क्षेत्र को एक विशेष तरीके से संसाधित करने के लिए मजबूर किया जाता है (यह एकमात्र क्षेत्र है जो वस्तु के अनुक्रमित होने से ठीक पहले सेट किया जाता है)। SelfLink का वास्तविक "अप्रचलन" (बीटा संस्करण में) कुबेरनेट्स संस्करण 1.20 और अंतिम एक - 1.21 होगा।

डेटा भंडारण

भंडारण के क्षेत्र में मुख्य कार्य, पिछले रिलीज की तरह, सीएसआई के लिए समर्थन के क्षेत्र में मनाया जाता है। यहाँ मुख्य परिवर्तन हैं:

• पहली बार (अल्फा संस्करण में) , विंडोज काम नोड्स के लिए सीएसआई प्लग-इन के लिए समर्थन दिखाई दिया है : रिपॉजिटरी के साथ काम करने का मौजूदा तरीका माइक्रोसॉफ्ट से कुबेरनेट्स कोर और पॉवर्सशेल-आधारित फ्लेक्सवोल्यूम प्लग-इन में इन-ट्री प्लग को बदल देगा;
  
  
  कुबेरनेट्स विंडोज सीएसआई प्लगइन कार्यान्वयन योजना
  
• CS8 संस्करणों को आकार देने की क्षमता, K8s 1.12 में पेश की गई, एक बीटा संस्करण में बढ़ी है;
• स्थानीय अल्पकालिक वॉल्यूम ( CSI इनलाइन वॉल्यूम समर्थन ) बनाने के लिए CSI का उपयोग करने की संभावना एक समान "वृद्धि" (अल्फा से बीटा तक) तक पहुंच गई है।

कुबेरनेट्स के पिछले संस्करण में दिखाई देने वाले वॉल्यूम के क्लोनिंग के लिए फ़ंक्शन (नए पीवीसी बनाने के लिए डेटासोर्स के रूप में मौजूदा पीवीसी का उपयोग करके) को अब बीटा स्थिति भी मिली है।

योजनाकार

नियोजन में दो उल्लेखनीय परिवर्तन (दोनों अल्फा संस्करण में):

• EvenPodsSpreading , अनुप्रयोग तार्किक इकाइयों (जैसे परिनियोजन और प्रतिकृति) के बजाय लोड के "काफी वितरित" करने के लिए EvenPodsSpreading का उपयोग करने की क्षमता है और इस वितरण को समायोजित (एक सख्त आवश्यकता के रूप में या एक हल्के स्थिति, अर्थात् प्राथमिकता के रूप में)। यह सुविधा नियोजित पॉड्स की मौजूदा वितरण क्षमताओं का विस्तार करेगी, जो अब पॉड PodAffinity और PodAntiAffinity द्वारा सीमित है, इस मुद्दे पर प्रशासकों को अधिक नियंत्रण प्रदान करता है, जिसका अर्थ है बेहतर पहुंच और अनुकूलित संसाधन खपत। विवरण KEP में हैं ।
• पॉड शेड्यूलिंग के दौरान RequestedToCapacityRatio प्रायोरिटी फंक्शन में BestFit पॉलिसी का उपयोग करना, जो बिन पैकिंग ("कंटेनर में पैकिंग") को कोर संसाधनों (प्रोसेसर, मेमोरी) और विस्तारित (जैसे GPU) दोनों के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है। अधिक विवरण के लिए KEP देखें।
  
  
  पॉड शेड्यूलिंग: सबसे अच्छी फिट पॉलिसी (सीधे डिफ़ॉल्ट शेड्यूलर के माध्यम से) और इसका उपयोग करने से पहले (शेड्यूलर एक्सटेंडर के माध्यम से)

इसके अलावा, अवसर मुख्य कुबेरनेट्स (आउट-ऑफ-द-वृक्ष) के विकास के बाहर अनुसूचक के लिए अपने स्वयं के प्लगइन्स बनाने के लिए प्रस्तुत किया जाता है।

अन्य परिवर्तन

इसके अलावा Kubernetes 1.16 रिलीज़ में, आप K8 इंस्ट्रूमेंटेशन के लिए आधिकारिक आवश्यकताओं के अनुसार, मौजूदा मैट्रिक्स को पूर्ण क्रम में लाने के लिए , या अधिक सटीक रूप से नोट कर सकते हैं। वे मूल रूप से प्रासंगिक प्रोमेथियस प्रलेखन पर भरोसा करते हैं। विसंगतियों का गठन विभिन्न कारणों से किया गया था (उदाहरण के लिए, कुछ मैट्रिक्स वर्तमान निर्देशों के प्रकट होने से पहले बस बनाए गए थे), और डेवलपर्स ने फैसला किया कि यह सब कुछ एक ही मानक पर लाने का समय था, "बाकी प्रोमेथियस पारिस्थितिकी तंत्र के अनुरूप।" इस पहल के वर्तमान कार्यान्वयन में अल्फा संस्करण की स्थिति है, जो धीरे-धीरे कुबेरनेट्स के भविष्य के संस्करणों में बीटा (1.17) और स्थिर (1.18) तक बढ़ जाएगी।

इसके अतिरिक्त, निम्नलिखित परिवर्तन नोट किए जा सकते हैं:

• इस OS (अल्फा संस्करण) के लिए कुबेदम उपयोगिता के आगमन के साथ विंडोज समर्थन का विकास , विंडोज कंटेनरों के लिए RunAsUserName की संभावना (अल्फा संस्करण), समूह प्रबंधित सेवा खाते (gMSA) के बीटा संस्करण के लिए समर्थन , माउंट / संलग्नक समर्थन के लिए समर्थन ।
• एपीआई प्रतिक्रियाओं में पुन: डिज़ाइन किया गया डेटा संपीड़न तंत्र । पहले, इन उद्देश्यों के लिए एक HTTP फ़िल्टर का उपयोग किया गया था, जिसमें कई प्रतिबंध लगाए गए थे जो डिफ़ॉल्ट रूप से इसके समावेश को रोकते थे। अब "अनुरोधों का पारदर्शी संपीड़न" काम करता है: Accept-Encoding: gzip भेजने वाले ग्राहक Accept-Encoding: gzip हेडर में gzip को GZIP में एक संकुचित प्रतिक्रिया प्राप्त होती है यदि इसका आकार 128 Kb से अधिक हो। गो पर ग्राहक स्वचालित रूप से संपीड़न (वांछित हेडर भेजने) का समर्थन करते हैं, इसलिए वे तुरंत ट्रैफ़िक में कमी को नोटिस करते हैं। (अन्य भाषाओं के लिए, मामूली संशोधनों की आवश्यकता हो सकती है।)
• बाहरी मैट्रिक्स के आधार पर एचपीए को / से शून्य पॉड में स्केल करना संभव हो गया । यदि स्केलिंग ऑब्जेक्ट्स / एक्सटर्नल मेट्रिक्स पर आधारित है, तो जब वर्कलोड बेकार हो जाता है, तो आप संसाधनों को बचाने के लिए स्वचालित रूप से 0 प्रतिकृतियों को स्केल कर सकते हैं। यह सुविधा उन मामलों के लिए विशेष रूप से उपयोगी होनी चाहिए जब कार्यकर्ता जीपीयू संसाधनों का अनुरोध करते हैं, और विभिन्न प्रकार के निष्क्रिय श्रमिकों की संख्या उपलब्ध जीपीयू की संख्या से अधिक है।
• एक नया ग्राहक - k8s.io/client-go/metadata.Client - वस्तुओं के लिए "सामान्यीकृत" पहुंच के लिए। इसे क्लस्टर संसाधनों से मेटाडेटा (यानी metadata उपधारा) को आसानी से प्राप्त करने और कचरा संग्रहण और कोटा की श्रेणी से उनके साथ संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• कुबेरनेट अब पुराने ("बिल्ट-इन" इन-ट्री) क्लाउड प्रदाताओं (अल्फा संस्करण) के बिना बनाया जा सकता है ।
• init दौरान kustomize पैच लगाने के लिए प्रायोगिक (अल्फा संस्करण) क्षमता, join और upgrade संचालन को kubeadm यूटिलिटी में जोड़ा गया है। --experimental-kustomize का उपयोग करने के तरीके के विवरण के लिए, KEP देखें।
• Apiserver के लिए नया समापन बिंदु तैयार है, जो आपको तत्परता की जानकारी निर्यात करने की अनुमति देता है। एपीआई सर्वर में एक झंडा भी होता है --maximum-startup-sequence-duration , जो आपको इसके पुनरारंभ को समायोजित करने की अनुमति देता है।
• एज़्योर के लिए दो विशेषताओं को स्थिर घोषित किया गया है: उपलब्धता ज़ोन और क्रॉस रिसोर्स ग्रुप (आरजी) के लिए समर्थन। इसके अलावा, Azure जोड़ा गया:
  
  • AAD और ADFS प्रमाणीकरण समर्थन
  • एनोटेशन service.beta.kubernetes.io/azure-pip-name । beta.kubernetes.io/azure-pip-name, लोड डांसर के सार्वजनिक आईपी को निर्दिष्ट करने के लिए;
  • LoadBalancerName और LoadBalancerResourceGroup को कॉन्फ़िगर करने की क्षमता ।
• AWS को विंडोज पर EBS का समर्थन है और EC2 API कॉल्स को अनुकूलित किया गया है ।
• Kubeadm अब CoreDNS में अपग्रेड होने पर अपने CoreDNS कॉन्फ़िगरेशन को अपने आप माइग्रेट करता है।
• डोकर छवि में संगत बायनेरिज़ वल्ड विश्व-निष्पादन योग्य है, जो आपको रूट विशेषाधिकारों की आवश्यकता के बिना इस छवि को चलाने की अनुमति देता है। इसके अलावा, etcd माइग्रेशन छवि ने etcd2 संस्करण के लिए समर्थन को गिरा दिया है ।
• क्लस्टर ऑटोस्कोलर 1.16.0 ने बेस इमेज, बेहतर प्रदर्शन के रूप में डिस्ट्रोलेस का उपयोग करने के लिए स्विच किया और नए क्लाउड प्रोवाइडर्स (डिजिटलऑन, मैग्नम, पैकेट) को जोड़ा।
• प्रयुक्त / आश्रित सॉफ्टवेयर में अपडेट: गो १.१२.९, ३.३.१५, कोर १.१.२।

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हमारे ब्लॉग में भी पढ़ें:

• " कुबेरनेट्स 1.15: कुंजी नवाचारों का अवलोकन ";
• " कुबेरनेट्स 1.14: कुंजी नवाचारों का अवलोकन ";
• " कुबेरनेट्स 1.13: कुंजी नवाचारों का अवलोकन ";
• " कुबेरनेट्स 1.12: कुंजी नवाचारों का अवलोकन ।"