本文來自Rancher Labs
昨天Kubernetes最新版本v1.18已經發布，其包含了38項功能增強，其中15項為穩定版功能、11項beta版功能以及12項alpha版功能，在本文中，我們將探索其中一些功能，希望能幫助你決定是否需要升級，那么，我們現在開始吧！
將Service Account Token作為通用身份驗證方法
Kubernetes使用service account來驗證集群內的服務，例如，如果你想要一個pod來管理其他Kubernetes資源，如Deployment或者Service，你可以與Service Account相關聯并創建必要的角色和角色系結，Kubernetes Service Account（KSA）發送JSON Web Tokens（JWT）到API server以驗證它們，這使API server成為service account身份驗證的唯一來源，
那么，如果物體需要針對集群外的其他服務進行身份驗證，該怎么辦？為了使用其KSA，外部身份驗證器必須聯系API server以驗證請求，但是，API server不應公開訪問，因為這使你可以使用其他身份驗證系統進行驗證，這會增加復雜性，即使第三方服務位于可以訪問API server的集群中，也會增加負載，
于是在Kubernetes 1.18中增加了一個功能（#1393），該功能使API server提供OpenID Connect發現檔案，該檔案包含Token的公共密鑰以及其他元資料，OIDC身份驗證器可以使用此資料對token進行身份驗證，而不必先參考API server，
為特定Pod配置HPA速率
Horizontal Pod Autoscaler（HPA）可以使你的Kubernetes集群對高/低流量自動做出反應，通過HPA，你可以指示controller根據CPU峰值、其他指標或者應用程式提供的指標來創建更多的Pod，為了優化成本，HPA會在不需要多余的Pod（例如不再有高負載時）時將其終止，而HPA是以配置的速率增加/減少Pod，以避免在不穩定時間內產生/破壞波動的pod，但是，目前該功能僅在集群級別可以配置，在典型的微服務應用程式中，你經常擁有一些比其他服務更重要的服務，假設你在Kubernetes上托管一個Web應用程式，該程式執行以下任務：
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回應最終客戶的請求（前端）
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處理客戶端提供的資料（包括執行大量CPU操作，例如map-reduce），
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處理不太重要的資料（例如，存檔、清理等）
從上述內容明顯看出，任務1要求pod更快地擴展，以便應用程式可以快速有效地處理增加的客戶端流量，此外，它們應該非常緩慢地縮小規模，以防再次出現流量高峰，
任務2需要pod也可以非常快地擴展以回應增加的資料量，在關鍵任務應用程式中，不應延遲資料處理，但是，它們也應該非常迅速地縮減規模，因為一旦不再需要，它們會消耗大量地資源，而無法將這些資源用于其他服務，
由于它們的重要性，我們可以在一定程度上容忍屬于任務1和2的pod對誤報做出回應，畢竟，浪費一些資源比失去客戶要更好，
服務于任務3的pod不需要特別地安排，因為它們按照常規的方式擴展和縮小即可，
在Kubernetes 1.18中提供了功能（#853），允許通過HPA行為欄位配置彈性伸縮，在行為欄位下的scaleUp或scaleDown部分中分別指定了用于按比例縮放的行為，
在集群級別定義偶數Pod擴展規則
在Kubernetes 1.16中首次引入Even Pod Spreading，它可以確保以最高的可用性和資源利用率的方式在可用區上（如果你使用的是多區域集群）調度Pod，該功能通過指定topologySpreadConstraints來發揮作用，通過搜索具有相同topologyKey標簽的節點來識別區域，具有相同topologyKey標簽的節點屬于同一區域，該設定將pod均勻分配到不同區域中，但是，它的缺點是必須在Pod級別應用此設定，沒有配置引數的pod將不會在故障域之間分布，
這一功能（＃895）允許你為不提供任何topologySpreadConstraints的Pod定義default spreading constraints，已定義此設定的Pod將覆寫全域級別，
在Windows上支持Containerd 1.3
當我們談論“Kubernetes”時，我們幾乎第一時間想到的是Linux，即使在教程、大部分的書籍和文獻中也普遍將Linux視為運行Kubernetes的事實上的作業系統，
然而，Microsoft Windows已經采取相應的措施來支持Kubernetes在Windows Server系列產品上運行，這些措施包括添加對Containerd運行時版本1.3的支持，Windows Server2019包含更新的主機容器服務（HCS v2），其功能是增強了對容器管理的控制，這可能會改善Kubernetes API的兼容性，但是，當前的Docker版本（EE18.09）還未與Windows HCSv2兼容，只有Containerd可以使用，使用Containerd運行時可以在Windows作業系統和Kubernetes之間實作更好的兼容性，也將提供更多功能，該功能（#1001）引入了對Windows的Containerd 1.3版本的支持，并將其作為容器運行時的介面（CRI），
在同一集群中支持RuntimeClass和多個Windows版本的標簽
既然Microsoft Windows正在積極支持Kubernetes的各種功能，因此今天能夠看到在Linux和Windows節點上運行的混合集群并不稀奇，早在Kubernetes 1.12就引入了RuntimeClass，而Kubernetes 1.14引入了主要的增強功能，它可以讓你選擇容器運行時，并且其上運行特定的pod，現在，在Kubernetes 1.18中，RuntimeClass支持Windows節點，所以你可以選擇節點來調度應僅在Windows上運行的Pod，該節點運行特定的Windows構建，
跳過Volume所有權更改
默認情況下，將volume安裝到Kubernetes集群中的容器時，該volume內的所有檔案和目錄所有權都將更改為提供的fsGroup值，這樣做的原因是使該volume可由fsGroup讀取和寫入，但是，這種行為在某些情況下并不是那么受歡迎，例如：
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某些應用程式（如資料庫）對檔案許可權和所有權修改很敏感，裝入volume后，這些應用程式可能會停止啟動，
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當volume很大（> 1TB）或者其中包含的檔案和目錄的數量很大時，chown和chmod操作可能會太長，在某些情況下，啟動Pod時可能會導致超時，
該功能（#695）提供了FSGroupChangePolicy引數，將該引數設定為“always”，將保持當前行為，而設定為OnRootMismatch時，它只會在頂級目錄與預期的fsGroup值不匹配時更改volume權限，
允許Secret和ConfigMap不可變
在Kubernetes早期，我們就已經使用ConfigMap來將配置資料注入到我們的容器中，如果資料十分敏感，那么則會使用Secret，將資料呈現給容器最常見的方式是通過掛載一個包含資料的檔案，但是，當對ConfigMap或Secret進行更改時，此更改將會立刻傳遞到安裝了該組態檔的所有pod，也許這并不是將更改應用于正在運行的集群的最佳方式，因為如果新配置有問題，我們將面臨停止運行應用程式的風險，
修改Deployment時，將通過滾動更新策略應用更改，在該策略中，將創建新的Pod，而舊的Pod在洗掉之前仍然有作用，該策略可以確保如果新的Pod無法啟動，則該應用程式仍將在舊的Pod上運行，ConfigMap和Secret也采用了類似的方法，它們通過在不可變欄位中啟用不可變性，當物件不可變時，API將拒絕對其進行任何更改，為了修改物件，你必須洗掉它并重新創建它，同事還要重新創建使用它的所有容器，使用Deployment滾動更新，可以在洗掉舊的Pod之前確保新的pod在新的配置中正常作業，以避免由于配置更改錯誤而導致應用程式中斷，
另外，將ConfigMaps和Secrets設定為不可變，可以節省API server不必定期輪詢它們的更改，通過啟用ImmutableEmphemeralVolumes功能門，可以在Kubernetes 1.18中啟用該功能（＃1412），然后在ConfigMap或Secret資源檔案中將不可變值設定為true，對資源鍵所做的任何更改都將被拒絕，從而保護集群不受意外的壞更新的影響，
使用Kubectl除錯為用戶提供更多故障排除功能
作為Kubernetes用戶，當你需要查看正在運行的Pod時，你將受到kubectl exec和kubectl port-forward的限制，而在Kubernetes 1.18中，你還可以使用kubectl debug命令，該命令允許你執行以下操作：
將臨時容器部署到正在運行的Pod，臨時容器宣告周期短，它們通常包含必要的除錯工具，由于它們是在同一pod中啟動的，因此它們可以訪問具有相同網路和檔案系統的其他容器，這在極大程度上可以幫助你解決問題或跟蹤問題，
使用修改后的PodSpec重新就地啟動Pod，這使你可以進行諸如更改容器的源鏡像或權限之類的操作，
你甚至可以在主機命名空間中啟動特權容器，這使你可以對節點問題進行故障排除，
總 結
Kubernetes是一項不斷變化的技術，每個版本中都添加了越來越多的功能，在本文中，我們簡要討論了Kubernetes 1.18中一些最有趣的新功能，但是，毋庸置疑，升級Kubernetes集群并不是一個容易做出的決定，希望文章里對一些功能的介紹，可以給予你一些有意義的參考，
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