# Windows Server 容器

k8s v1.5 引入了对 Windows Server 容器的支持。在版本 1.5 中，k8s 控制面板（API 服务器，调度器，控制管理器等）仍然运行在 Linux 上，但是 kubelet 和 kube-proxy 可以运行在 Windows Server 上。

注意: 在 k8s 1.5 中，k8s 中的 Windows Server 容器还属于 Alpha 功能。

# 前提条件

在 k8s v1.5 中，Windows Server 容器对 k8s 的支持使用如下方法：

k8s 控制面板还是运行在已有的 Linux 基础设施（v1.5 及以后的版本）上
在 Linux 节点上搭建 Kubenet 网络插件
Windows Server 2016 （RTM 版本 10.0.14393 或之后的）
对 Windows Server 节点而言，需要 Docker 版本 v1.12.2-cs2-ws-beta 或之后的（Linux 节点和 k8s 控制面板可以运行在任何支持 Docker 版本的 k8s 上）

# 网络

网络是通过 L3 路由实现的。由于第三方的网络插件（比如 flannel，calico 等）本身在 Windows Server 上无法工作，它只能依赖于内嵌在 Windows 和 Linux 操作系统中的已有技术。在这个 L3 网络方法中，集群中的节点都选择使用/16 的子网，每个工作节点选择/24 的子网。在给定工作节点上的所有 pod 都会连接到/24 的子网。这样，在同一个节点上的所有 pod 就能相互通信。为了激活运行在不同节点上的 pod 之间的网络，它使用了内嵌在 Window server 2016 和 Linux 内的路由功能。

# Linux

以上网络方法在 Linux 上已经使用网桥接口实现，网桥接口本质上是在节点上创建了一个本地私有网络。与 Windows 方面一样，为了使用“公开”NIC 发送数据包，必须创建到所有其他节点 CIDR 的路由。

# Windows

每个 Windows server 节点都必须做如下配置：

每个 Windows Server 节点都都必须要有两块 NIC（虚拟网络适配器） - 这两种 Windows 容器网络模式（传输层和 L2 网桥）使用一个外部 Hyper-V 虚拟交换机。这意味着其中有一个 NIC 完全分配给该网桥，这也是为什么还需要创建一个 NIC。
创建传输层容器网络 - 这是一个手工配置步骤，会在下面的 Route Setup 章节中介绍
启用 RRAS（路由）Windows 功能 - 允许同一台机器上两个 NIC 之间的路由，并能“截获”目标地址是运行在该节点上的 POD 的数据包。要启用该功能，打开“服务器管理”，点击“角色”，“添加角色”，点击“下一步”，选择“网络策略和访问服务”，点击“路由和远程访问服务”，并选择底下的复选框。
通过“公开”NIC 将 - 这些路由添加到内嵌的路由表中，请参考下面的 Route Setup 章节

以下图表显示了在 Windows Server 上搭建 k8s 的网络配置

# 在 k8s 上搭建 Windows server 容器

要在 k8s 上运行 Windows Server 容器，你需要配置你的主机机器和 Windows 上的 k8s 节点组件，并为在不同的节点上 Pod 之间的通信搭建路由。

# 主机配置

Windows 主机配置

Windows Server 容器要运行 Windows Server 2016 和 Docker v1.12。
对 Windows DNS 的支持最近刚并到 docker master 中，目前在稳定的 docker 发布版中还不支持。要使用 DNS，你可以从 master 中构建 docker，或从 docker master 中下载二进制。
从 docker pause 中拖拽 apprenda/pause 镜像
启用 RRAS（路由） Windows 功能
在 PowerShell 窗口下运行 New-VMSwitch -Name KubeProxySwitch -SwitchType Internal 命令来安装类型为‘Internal’的 VMSwitch。这会创建一个新的名为 vEthernet (KubeProxySwitch)的网络接口。kube-proxy 会使用这个接口来添加 Service IP。

Linux 主机配置

Linux 主机必须根据他们各自发行版的文档和你准备使用的 k8s 的版本需求来配置。
安装 CNI 网络插件。

# 组件配置

要求

Git
Go 1.7.1+
make (如果使用的是 Linux 或 MacOS)

kubelet

要构建 kubelet，运行：

cd $GOPATH/src/k8s.io/kubernetes
构建 kubelet
1. Linux/MacOS: KUBE_BUILD_PLATFORMS=windows/amd64 make WHAT=cmd/kubelet
2. Windows: go build cmd/kubelet/kubelet.go

kube-proxy

要投建 kube-proxy,运行：

cd $GOPATH/src/k8s.io/kubernetes
构建 kube-proxy
1. Linux/MacOS: KUBE_BUILD_PLATFORMS=windows/amd64 make WHAT=cmd/kube-proxy
2. Windows: go build cmd/kube-proxy/proxy.go

# 路由配置

如下实例配置是假设你有一个 Linux 和两个 Windows Server 2016 节点，以及集群 CIDR 192.168.0.0/16。

Hostname	Routable IP address	Pod CIDR
Lin01	`<IP of Lin01 host>`	192.168.0.0/24
Win01	`<IP of Win01 host>`	192.168.1.0/24
Win02	`<IP of Win02 host>`	192.168.2.0/24

Lin01

ip route add 192.168.1.0/24 via <IP of Win01 host>
ip route add 192.168.2.0/24 via <IP of Win02 host>

Win01

docker network create -d transparent --gateway 192.168.1.1 --subnet 192.168.1.0/24 <network name>

# 创建了一个适配器名为"vEthernet (HNSTransparent)"的网桥。将它的 IP 地址设置为传输层网络网关
netsh interface ipv4 set address "vEthernet (HNSTransparent)" addr=192.168.1.1
route add 192.168.0.0 mask 255.255.255.0 192.168.0.1 if <Interface Id of the Routable Ethernet Adapter> -p
route add 192.168.2.0 mask 255.255.255.0 192.168.2.1 if <Interface Id of the Routable Ethernet Adapter> -p

Win02

docker network create -d transparent --gateway 192.168.2.1 --subnet 192.168.2.0/24 <network name>

# 创建了一个适配器名为"vEthernet (HNSTransparent)"的网桥。将它的 IP 地址设置为传输层网络网关
netsh interface ipv4 set address "vEthernet (HNSTransparent)" addr=192.168.2.1
route add 192.168.0.0 mask 255.255.255.0 192.168.0.1 if <Interface Id of the Routable Ethernet Adapter> -p
route add 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 192.168.1.1 if <Interface Id of the Routable Ethernet Adapter> -p

# 启动集群

要启动你的集群，你需要将基于 Linux 的 k8s 控制面板和基于 Windows Server 的 k8s 节点组件都启动。

# 启动基于 Linux 的 k8s 控制面板

你可以使用喜欢的方式在 Linux 上启动 k8s 集群。请注意，该集群的 CIDR 可能需要更新。

# 启动 Windows 节点组件

要在你的 Windows 节点上启动 kubelet：在 PowerShell 窗口下运行以下命令。需要注意的是，如果节点重启或进程退出了，你需要重新运行以下命令来重启 kubelet

将环境变量 CONTAINER_NETWORK 的值设置为 docker 容器网络 $env:CONTAINER_NETWORK = "<docker network>"
使用如下命令运行可执行文件 kubelet kubelet.exe --hostname-override=<ip address/hostname of the windows node> --pod-infra-container-image="apprenda/pause" --resolv-conf="" --api_servers=<api server location>

要在你的 Windows 节点上启动 kube-proxy：使用管理员权限在 PowerShell 窗口里运行以下命令。需要注意的是，如果节点重启或进程退出了，你需要重新运行以下命令来重启 kube-proxy。 .\proxy.exe --v=3 --proxy-mode=userspace --hostname-override=<ip address/hostname of the windows node> ``````--master=<api server location> --bind-address=<ip address of the windows node>

# 在 Windows 上调度 pod

由于你的集群中既有 Linux 也有 Windows 节点，为了能将 pod 调度到 Windows 节点上，你必须显示地设置 nodeSelector 限制条件。你必须把 nodeSelector 的标签 beta.kubernetes.io/os 的值设置为 windows；请看下面的例子：

{
  "apiVersion": "v1",
  "kind": "Pod",
  "metadata": {
    "name": "iis",
    "labels": {
      "name": "iis"
    }
  },
  "spec": {
    "containers": [
      {
        "name": "iis",
        "image": "microsoft/iis",
        "ports": [
          {
            "containerPort": 80
          }
        ]
      }
    ],
    "nodeSelector": {
      "beta.kubernetes.io/os": "windows"
    }
  }
}

# 已知限制：

Windows 系统没有网络命名空间，因此目前只支持一个 pod 上只有一个容器。
由于 Windows Server 容器的一个问题，Secrets 目前不可用。
ConfigMaps 目前还没有实现。
kube-proxy 的实现使用了 netsh portproxy，由于 netsh portproxy`只支持 TCP，因此只有在客户端使用 TCP 来重试 DNS 查询的时候，DNS 才会有用。

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