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运行异构工作负载

Kubernetes 支持异构集群，您可以在同一个集群中混合使用 Linux 和 Windows 节点。在该集群中，你可以混合运行在 Linux 上的 Pod 和在 Windows 上运行的 Pod。你甚至可以在同一个集群中运行多个版本的 Windows。但是，在做出此决定时，需要考虑几个因素（如下所述）。

将 POD 分配给节点最佳实践

为了将 Linux 和 Windows 工作负载保留在各自的 OS-specific 节点上，您需要使用节点选择器和 taints/tolerations的某种组合。在异构环境中调度工作负载的主要目标是避免破坏现有 Linux 工作负载的兼容性。

确保 OS-specific 工作负载落在相应的容器主机上

用户可以确保使用节点选择器将 Windows 容器调度到相应的主机上。当今所有 Kubernetes 节点都有以下默认标签：

kubernetes.io/os = [windows|linux]
kubernetes.io/arch = [amd64|arm64|...]

如果 Pod 规格不包含类似的节点选择器，则可以将该 Pod 调度到任何主机"kubernetes.io/os": windows，无论是 Windows 还是 Linux 上。这可能是有问题的，因为Windows容器只能在Windows上运行，而Linux容器只能在Linux上运行。

在企业环境中，有大量预先存在的 Linux 容器部署以及 Helm Charts 等现成配置生态系统的情况并不少见。在这种情况下，你可能会对部署的 NodeSelector 进行更改犹豫不决。另一种选择是使用 Taints。

例如：--register-with-taints='os=windows:NoSchedule'

如果你使用的是 EKS，eksctl 提供了通过 ClusterConfig 应用污点的方法：

NodeGroups:
  - name: windows-ng
    amiFamily: WindowsServer2022FullContainer
    ...
    labels:
      nodeclass: windows2022
    taints:
      os: "windows:NoSchedule"

向所有 Windows 节点添加污点，除非这些节点容忍污点，否则调度器不会在这些节点上调度 pod。Pod 清单示例：

nodeSelector:
    kubernetes.io/os: windows
tolerations:
    - key: "os"
      operator: "Equal"
      value: "windows"
      effect: "NoSchedule"

在同一个集群中处理多个 Windows 版本

每个 Pod 使用的 Windows 容器基础镜像必须与该节点的内核编译版本相匹配。如果你想在同一个集群中使用多个 Windows Server 版本，那么你应该设置额外的节点标签、节点选择器或利用一个名为 windows-build 的标签。

Kubernetes 1.17 自动添加了一个新标签 node.kubernetes。io/windows-build 可简化对同一个集群中多个 Windows 版本的管理。如果你运行的是旧版本，则建议将此标签手动添加到 Windows 节点。

此标签反映了需要匹配才能兼容的 Windows 主要、次要和内部版本号。以下是当今每个 Windows 服务器版本使用的值。

值得注意的是，Windows服务器正在转向 Long-Term 服务渠道（LTSC）作为主要发布渠道。Windows 服务器 Semi-Annual 频道 (SAC) 已于 2022 年 8 月 9 日停用。将来不会有Windows服务器的SAC版本。

可以通过以下命令检查操作系统构建版本：

kubectl get nodes -o wide

KERNEL-VERSION 输出与 Windows 操作系统构建版本相匹配。

NAME                          STATUS   ROLES    AGE   VERSION                INTERNAL-IP   EXTERNAL-IP     OS-IMAGE                         KERNEL-VERSION                  CONTAINER-RUNTIME
ip-10-10-2-235.ec2.internal   Ready    <none>   23m   v1.24.7-eks-fb459a0    10.10.2.235   3.236.30.157    Windows Server 2022 Datacenter   10.0.20348.1607                 containerd://1.6.6
ip-10-10-31-27.ec2.internal   Ready    <none>   23m   v1.24.7-eks-fb459a0    10.10.31.27   44.204.218.24   Windows Server 2019 Datacenter   10.0.17763.4131                 containerd://1.6.6
ip-10-10-7-54.ec2.internal    Ready    <none>   31m   v1.24.11-eks-a59e1f0   10.10.7.54    3.227.8.172     Amazon Linux 2                   5.10.173-154.642.amzn2.x86_64   containerd://1.6.19

以下示例将额外的节点选择器应用到容器清单中，以便在运行不同的 Windows 节点组操作系统 Windows-build 版本时匹配正确的版本。

nodeSelector:
    kubernetes.io/os: windows
    node.kubernetes.io/windows-build: '10.0.20348'
tolerations:
    - key: "os"
    operator: "Equal"
    value: "windows"
    effect: "NoSchedule"

在 Pod 清单中使用简 NodeSelector 化和容忍 RuntimeClass

您还可以利用 RuntimeClass 来简化使用污点和容忍度的过程。这可以通过创建一个用于封装这些污点和容忍度的 RuntimeClass 对象来实现。

RuntimeClass 通过运行以下清单创建：

apiVersion: node.k8s.io/v1beta1
kind: RuntimeClass
metadata:
  name: windows-2022
handler: 'docker'
scheduling:
  nodeSelector:
    kubernetes.io/os: 'windows'
    kubernetes.io/arch: 'amd64'
    node.kubernetes.io/windows-build: '10.0.20348'
  tolerations:
  - effect: NoSchedule
    key: os
    operator: Equal
    value: "windows"

创建 Runtimeclass 后，将其作为 Pod 清单上的规格进行分配：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: iis-2022
  labels:
    app: iis-2022
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      name: iis-2022
      labels:
        app: iis-2022
    spec:
      runtimeClassName: windows-2022
      containers:
      - name: iis

托管节点组支持

为了帮助客户以更简化的方式运行其Windows应用程序，AWS于2022年12月15 日启动了对Windows容器的亚马逊 EKS托管节点组（MNG）支持。为了帮助协调运营团队，Windows MNG 使用了与 Linux MN G相同的工作流程和工具。支持 Windows Server 2019 和 2022 的完整和核心 AMI（亚马逊机器映像）系列版本。

以下 AMI 系列支持托管节点组 (MNG)。

其他文档

AWS 官方文档：https://docs.aws.amazon.com/eks/latest/userguide/windows-support.html

要更好地了解 Pod 网络 (CNI) 的工作原理，请查看以下链接：https://docs.aws.amazon.com/eks/latest/userguide/pod-networking.html

关于在 EKS 上部署适用于 Windows 的托管节点组的 AWS 博客：https://aws.amazon.com/blogs/containers/deploying-amazon-eks-windows-managed-node-groups/