Windows 容器在 Rancher 上的发展

Posted 2022-04-27 RancherLabs

容器运行时在云原生和 Rancher 上的演进

使用体积比 Docker 更小的容器运行时正成为云原生生态系统的发展趋势。这种转变为群集运营商带来了新的选择，同时也要求群集运营商重新评估自己的 Kubernetes 容器运行时。

SUSE Rancher 预见到了这一趋势，并在开源的 containerd 容器运行时上构建了两个 Kubernetes 发行版——K3s 和 RKE 2。RKE 2 是全面兼容的 Kubernetes 发行版，它基于 K3s 构建，更侧重于安全性和合规性。 

基于 containerd 的 RKE2 是 Rancher 管理 Windows 容器的未来趋势。 

过渡到 RKE 2 能够提升安全性，为使用 Windows 容器的客户提供更丰富的功能，提升 Windows 与 Linux 容器的功能对等性，并支持 Linux 与 Windows 工作负载在 Rancher 环境下的并行动态部署。 

本文将介绍基于 RKE 1 的 Windows 容器的演进和基于 RKE 2 的 Windows 容器最新进展，并探讨客户将 Windows 容器工作负载迁移到 RKE 2 时需要考虑的因素和采取的措施。

RKE 1 上的 Windows 容器演进

Rancher 2.3 版本首次通过 RKE 1 支持 Windows 容器 (https://github.com/rancher/rancher/releases/tag/v2.3.0)。 

在 RKE 1 上，Windows 容器采用 Docker EE 运行时，该运行时通过 Microsoft 和 Docker 的合作已内置到 Windows Server 2016 及更高的版本中。 

通过 RKE 1，Rancher 用户可为 Windows 工作负载指定一个集群，作为自定义集群配置的一部分。然后，将污点和容忍度应用于节点上，从而将 Windows 工作负载调度到合适的节点上。 

这些特殊的 Windows 集群无法转换为 Linux 集群，也无法轻松运行 Linux 和 Windows 混合工作负载。 

这是在 Rancher 上支持 Windows 容器重要的第一步，但对于 Windows 和 Linux 节点同时运行的混合操作系统生态，这种方法有很多局限性。 

这就需要一个新的方法。

在 RKE 2 上运行 Windows 容器

Rancher 2.6.0 技术预览版首次在 RKE 2 上推出了 Windows 容器 (https://github.com/rancher/rancher/releases/tag/v2.6.0)。 

RKE 2 上的 Windows 容器由 containerd 运行时和 Calico CNI 提供支持，首次为 Rancher 上的 Windows 容器启用网络策略。 

RKE 2 上的 Windows 容器还推出了一种新的集群配置架构模型，适用于混合 Linux 和 Windows 集群。这种新模型放弃了特定于 Windows 的集群以及对污点和容忍度的使用限制。 

RKE 2 上的 Windows 容器采用了更具适应性、更动态的集群配置方法。RKE 2 采用 nodeSelector 标签在适当的 OS 节点上调度工作负载，配置时不再需要声明 Windows 集群，也不仅限于运行 Windows 工作负载。 

通过这种新模型，用户能够更灵活地将 Linux 和 Windows 工作负载一起部署到同一个集群上。例如，在单个集群中，用户现在可以在 Windows 节点上部署完整的 .NET 框架应用，并在 Linux 节点上部署 SQL Server，而且规划和配置更加简单。

RKE 2 上的 Windows 容器发展

在 Rancher 2.6.4 版本（Rancher 的最新版本）中，RKE 2 上的 Windows 容器也将 GA，它将超越 RKE 1 上的 Windows 容器，为 Rancher 上的 Windows 和 Linux 容器提供更加对等的功能。 

Rancher的Windows 团队一直在开放状态下进行开发(https://github.com/rancher/windows/projects)，过程完全透明。 

RKE 2 上的 Windows 容器支持 Windows Server 2019 和 Windows Server 2022，这两项都是 Windows Server 的 LTSC 分支。 

对于 RKE 1 上的 Windows 容器，用户升级时需考虑许多重要因素。

弃用 Windows Server 上的 Docker EE

自 2022 年 9 月起，Microsoft 将不再支持 Docker EE (Updates to the Windows Container Runtime support - Microsoft Tech Community)。届时，客户需要寻找另一个容器运行时解决方案，例如 Rancher 提供的基于containerd RKE 2。 

一直到 2022 年 9 月，Microsoft 都将为 Mirantis 容器运行时提供临时支持，作为 Docker EE 的临时替代。9 月之后，客户需要签署 Mirantis 容器运行时相关付费协议。这意味着 RKE 1 上的 Windows 容器用户需要支付额外的费用。对于在 Mirantis 容器运行时上部署的工作负载，Rancher 无法提供完整的全栈支持。 

SUSE Rancher 建议用户开始向自带 containerd 运行时的基于 RKE 2 的 Windows 容器过渡。客户应尽快开始在 2.6.0+ 版本中对基于 RKE2 的 Windows 容器进行工作负载测试，以免 2022 年 9 月过后还需要单独购买 Mirantis 支持协议。 

在技术预览阶段，如果用户在测试 RKE 2 上的 Windows 容器时遇到问题，可在 Rancher Windows GitHub 中提出 (https://github.com/rancher/windows/issues)。

从 RKE 1 升级到 RKE 2

RKE 1 中采用的是配置 Windows 专用集群的方法，而 RKE 2 则采用了更为自由的混合操作系统集群，因此，RKE 1 上的 Windows 容器无法直接迁移到 RKE 2。 

SUSE Rancher 建议，客户在 RKE 2 技术预览版中测试 Windows 容器上的工作负载时，需开始规划使用 Fleet 重构 RKE 2 上的 Windows 工作负载 (https://fleet.rancher.io/)。Fleet 是 Rancher 的 GitOps 解决方案，现在可以直接集成到 Rancher 中，并支持 Windows 容器。 

了解更多，请参考：https://github.com/rancher/windows/issues/150