--- title: Kubernetes 中调度 Windows 容器的指南 content_type: concept weight: 75 --- Windows 应用程序构成了许多组织中运行的服务和应用程序的很大一部分。 本指南将引导您完成在 Kubernetes 中配置和部署 Windows 容器的步骤。 ## 目标 * 配置一个示例 deployment 以在 Windows 节点上运行 Windows 容器 * (可选)使用组托管服务帐户(GMSA)为您的 Pod 配置 Active Directory 身份 ## 在你开始之前 * 创建一个 Kubernetes 集群,其中包括一个 [运行 Windows 服务器的主节点和工作节点](/zh/docs/tasks/administer-cluster/kubeadm/adding-windows-nodes/) * 重要的是要注意,对于 Linux 和 Windows 容器,在 Kubernetes 上创建和部署服务和工作负载的行为几乎相同。 与集群接口的 [Kubectl 命令](/zh/docs/reference/kubectl/overview/)相同。提供以下部分中的示例只是为了快速启动 Windows 容器的使用体验。 ## 入门:部署 Windows 容器 要在 Kubernetes 上部署 Windows 容器,您必须首先创建一个示例应用程序。 下面的示例 YAML 文件创建了一个简单的 Web 服务器应用程序。 创建一个名为 `win-webserver.yaml` 的服务规约,其内容如下: ```yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: win-webserver labels: app: win-webserver spec: ports: # the port that this service should serve on - port: 80 targetPort: 80 selector: app: win-webserver type: NodePort --- apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: labels: app: win-webserver name: win-webserver spec: replicas: 2 selector: matchLabels: app: win-webserver template: metadata: labels: app: win-webserver name: win-webserver spec: containers: - name: windowswebserver image: mcr.microsoft.com/windows/servercore:ltsc2019 command: - powershell.exe - -command - "<#code used from https://gist.github.com/19WAS85/5424431#> ; $$listener = New-Object System.Net.HttpListener ; $$listener.Prefixes.Add('http://*:80/') ; $$listener.Start() ; $$callerCounts = @{} ; Write-Host('Listening at http://*:80/') ; while ($$listener.IsListening) { ;$$context = $$listener.GetContext() ;$$requestUrl = $$context.Request.Url ;$$clientIP = $$context.Request.RemoteEndPoint.Address ;$$response = $$context.Response ;Write-Host '' ;Write-Host('> {0}' -f $$requestUrl) ; ;$$count = 1 ;$$k=$$callerCounts.Get_Item($$clientIP) ;if ($$k -ne $$null) { $$count += $$k } ;$$callerCounts.Set_Item($$clientIP, $$count) ;$$ip=(Get-NetAdapter | Get-NetIpAddress); $$header='
IP {0} callerCount {1} ' -f $$ip[1].IPAddress,$$callerCounts.Item($$_) } ;$$footer='' ;$$content='{0}{1}{2}' -f $$header,$$callerCountsString,$$footer ;Write-Output $$content ;$$buffer = [System.Text.Encoding]::UTF8.GetBytes($$content) ;$$response.ContentLength64 = $$buffer.Length ;$$response.OutputStream.Write($$buffer, 0, $$buffer.Length) ;$$response.Close() ;$$responseStatus = $$response.StatusCode ;Write-Host('< {0}' -f $$responseStatus) } ; " nodeSelector: kubernetes.io/os: windows ``` {{< note >}} 端口映射也是支持的,但为简单起见,在此示例中容器端口 80 直接暴露给服务。 {{< /note >}} 1. 检查所有节点是否健康: ```bash kubectl get nodes ``` 1. 部署服务并观察 pod 更新: ```bash kubectl apply -f win-webserver.yaml kubectl get pods -o wide -w ``` 正确部署服务后,两个 Pod 都标记为“Ready”。要退出 watch 命令,请按 Ctrl + C。 1. 检查部署是否成功。验证: * Windows 节点上每个 Pod 有两个容器,使用 `docker ps` * Linux 主机列出两个 Pod,使用 `kubectl get pods` * 跨网络的节点到 Pod 通信,从 Linux 主服务器 `curl` 您的 pod IPs 的端口80,以检查 Web 服务器响应 * Pod 到 Pod 的通信,使用 docker exec 或 kubectl exec 在 pod 之间(以及跨主机,如果您有多个 Windows 节点)进行 ping 操作 * 服务到 Pod 的通信,从 Linux 主服务器和各个 Pod 中 `curl` 虚拟服务 IP(在 `kubectl get services` 下可见) * 服务发现,使用 Kubernetes `curl` 服务名称[默认 DNS 后缀](/zh/docs/concepts/services-networking/dns-pod-service/#services) * 入站连接,从 Linux 主服务器或集群外部的计算机 `curl` NodePort * 出站连接,使用 kubectl exec 从 Pod 内部 curl 外部 IP {{< note >}} 由于当前平台对 Windows 网络堆栈的限制,Windows 容器主机无法访问在其上调度的服务的 IP。只有 Windows pods 才能访问服务 IP。 {{< /note >}} ## 使用可配置的容器用户名 从 Kubernetes v1.16 开始,可以为 Windows 容器配置与其镜像默认值不同的用户名来运行其入口点和进程。 此能力的实现方式和 Linux 容器有些不同。 在[此处](/zh/docs/tasks/configure-pod-container/configure-runasusername/)可了解更多信息。 ## 使用组托管服务帐户管理工作负载身份 从 Kubernetes v1.14 开始,可以将 Windows 容器工作负载配置为使用组托管服务帐户(GMSA)。 组托管服务帐户是 Active Directory 帐户的一种特定类型,它提供自动密码管理, 简化的服务主体名称(SPN)管理以及将管理委派给跨多台服务器的其他管理员的功能。 配置了 GMSA 的容器可以访问外部 Active Directory 域资源,同时携带通过 GMSA 配置的身份。 在[此处](/zh/docs/tasks/configure-pod-container/configure-gmsa/)了解有关为 Windows 容器配置和使用 GMSA 的更多信息。 ## 污点和容忍度 目前,用户需要将 Linux 和 Windows 工作负载运行在各自特定的操作系统的节点上, 因而需要结合使用污点和节点选择算符。 这可能仅给 Windows 用户造成不便。 推荐的方法概述如下,其主要目标之一是该方法不应破坏与现有 Linux 工作负载的兼容性。 ### 确保特定操作系统的工作负载落在适当的容器主机上 用户可以使用污点和容忍度确保 Windows 容器可以调度在适当的主机上。目前所有 Kubernetes 节点都具有以下默认标签: * kubernetes.io/os = [windows|linux] * kubernetes.io/arch = [amd64|arm64|...] 如果 Pod 规范未指定诸如 `"kubernetes.io/os": windows` 之类的 nodeSelector,则该 Pod 可能会被调度到任何主机(Windows 或 Linux)上。 这是有问题的,因为 Windows 容器只能在 Windows 上运行,而 Linux 容器只能在 Linux 上运行。 最佳实践是使用 nodeSelector。 但是,我们了解到,在许多情况下,用户都有既存的大量的 Linux 容器部署,以及一个现成的配置生态系统, 例如社区 Helm charts,以及程序化 Pod 生成案例,例如 Operators。 在这些情况下,您可能会不愿意更改配置添加 nodeSelector。替代方法是使用污点。 由于 kubelet 可以在注册期间设置污点,因此可以轻松修改它,使其仅在 Windows 上运行时自动添加污点。 例如:`--register-with-taints='os=windows:NoSchedule'` 向所有 Windows 节点添加污点后,Kubernetes 将不会在它们上调度任何负载(包括现有的 Linux Pod)。 为了使某 Windows Pod 调度到 Windows 节点上,该 Pod 既需要 nodeSelector 选择 Windows, 也需要合适的匹配的容忍度设置。 ```yaml nodeSelector: kubernetes.io/os: windows node.kubernetes.io/windows-build: '10.0.17763' tolerations: - key: "os" operator: "Equal" value: "windows" effect: "NoSchedule" ``` ### 处理同一集群中的多个 Windows 版本 每个 Pod 使用的 Windows Server 版本必须与该节点的 Windows Server 版本相匹配。 如果要在同一集群中使用多个 Windows Server 版本,则应该设置其他节点标签和 nodeSelector。 Kubernetes 1.17 自动添加了一个新标签 `node.kubernetes.io/windows-build` 来简化此操作。 如果您运行的是旧版本,则建议手动将此标签添加到 Windows 节点。 此标签反映了需要兼容的 Windows 主要、次要和内部版本号。以下是当前每个 Windows Server 版本使用的值。 | 产品名称 | 内部编号 | |--------------------------------------|------------------------| | Windows Server 2019 | 10.0.17763 | | Windows Server version 1809 | 10.0.17763 | | Windows Server version 1903 | 10.0.18362 | ### 使用 RuntimeClass 简化 [RuntimeClass](/zh/docs/concepts/containers/runtime-class/) 可用于简化使用污点和容忍度的过程。 集群管理员可以创建 `RuntimeClass` 对象,用于封装这些污点和容忍度。 1. 将此文件保存到 `runtimeClasses.yml` 文件。它包括适用于 Windows 操作系统、体系结构和版本的 `nodeSelector`。 ```yaml apiVersion: node.k8s.io/v1 kind: RuntimeClass metadata: name: windows-2019 handler: 'docker' scheduling: nodeSelector: kubernetes.io/os: 'windows' kubernetes.io/arch: 'amd64' node.kubernetes.io/windows-build: '10.0.17763' tolerations: - effect: NoSchedule key: os operator: Equal value: "windows" ``` 2. 集群管理员运行 `kubectl create -f runtimeClasses.yml` 操作 3. 根据需要向 Pod 规约中添加 `runtimeClassName: windows-2019` 例如: ```yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: iis-2019 labels: app: iis-2019 spec: replicas: 1 template: metadata: name: iis-2019 labels: app: iis-2019 spec: runtimeClassName: windows-2019 containers: - name: iis image: mcr.microsoft.com/windows/servercore/iis:windowsservercore-ltsc2019 resources: limits: cpu: 1 memory: 800Mi requests: cpu: .1 memory: 300Mi ports: - containerPort: 80 selector: matchLabels: app: iis-2019 --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: iis spec: type: LoadBalancer ports: - protocol: TCP port: 80 selector: app: iis-2019 ```