Immagini dei nodi

Questa pagina descrive le immagini dei nodi disponibili per i nodi Google Kubernetes Engine (GKE).

I nodi GKE Autopilot utilizzano sempre Container-Optimized OS con containerd (cos_containerd), che è il sistema operativo del nodo consigliato. Se utilizzi GKE Standard, puoi scegliere l'immagine del sistema operativo eseguita su ogni nodo durante la creazione del cluster o depool di nodiol. Puoi anche eseguire l'upgrade di un cluster Standard esistente per utilizzare un'immagine del nodo diversa. Per istruzioni su come impostare l'immagine del nodo, vedi Specifica di un'immagine del nodo.

Immagini dei nodi disponibili

GKE offre le seguenti opzioni di immagini dei nodi per sistema operativo per il tuo cluster:

Sistema operativo Immagini dei nodi
Container-Optimized OS
Ubuntu
Windows Server

Container-Optimized OS

Le immagini dei nodi Container-Optimized OS di Google sono basate su una versione recente del kernel Linux e sono ottimizzate per migliorare la sicurezza dei nodi. Le immagini Container-Optimized OS sono supportate da un team di Google che può applicare rapidamente patch alle immagini per la sicurezza e iterare sulle funzionalità. Le immagini Container-Optimized OS offrono supporto, sicurezza e stabilità migliori rispetto ad altre immagini.

Per informazioni sul progetto e sulla famiglia di immagini, consulta Progetti di origine delle immagini dei nodi.

Varianti di Container-Optimized OS

Con Container-Optimized OS vengono offerti due runtime del container. Le immagini sono le stesse, a parte la scelta del runtime del container.

  • Container-Optimized OS con containerd (cos_containerd): l'immagine cos_containerd utilizza containerd come runtime del container direttamente integrato con Kubernetes. I cluster GKE Autopilot utilizzano sempre questa immagine. Per saperne di più, consulta Immagini dei nodi Containerd.
  • Container-Optimized OS con Docker (cos): l'immagine cos utilizza il runtime del container Docker.

Ubuntu

Le immagini dei nodi Ubuntu sono state convalidate in base ai requisiti delle immagini dei nodi di GKE. Devi utilizzare le immagini dei nodi Ubuntu se i tuoi nodi richiedono il supporto per XFS, CephFS o i pacchetti Debian.

Per informazioni sul progetto e sulla famiglia di immagini, consulta Supporto delle funzionalità in base al sistema operativo.

Varianti di Ubuntu

Ubuntu offre due runtime dei container. Le immagini sono le stesse, a parte la scelta del runtime del container.

  • Ubuntu con containerd (ubuntu_containerd): l'immagine ubuntu_containerd utilizza containerd come runtime del container. Per saperne di più, consulta Immagini dei nodi containerd.

  • Ubuntu con Docker (ubuntu): l'immagine ubuntu utilizza Docker come runtime dei container.

Windows Server

Quando crei un cluster utilizzando i node pool Windows Server, puoi utilizzare un'immagine del nodo Windows Server Semi-Annual Channel (SAC) o Windows Server Long-Term Servicing Channel (LTSC). Tutte le immagini dei nodi Windows sono immagini Windows Server Datacenter Core. Un singolo cluster può avere più node pool Windows Server che utilizzano versioni diverse di Windows Server, ma ogni singolpool di nodiol può utilizzare una sola versione di Windows Server. Per saperne di più, vedi Scegliere l'immagine del nodo Windows.

Con le immagini dei nodi Windows Server LTSC e SAC vengono offerti due runtime del container: Docker e Containerd. Le immagini sono le stesse, a parte la scelta del runtime del container.

  • Immagini del runtime containerd (disponibili in GKE versione 1.21 e successive):

    • Windows Server LTSC con containerd (windows_ltsc_containerd): l'immagine windows_ltsc_containerd utilizza containerd come runtime del container. Attualmente, questo tipo di immagine viene mappato a due immagini nodo: Windows Server 2022 e Windows Server 2019. Puoi creare node pool Windows LTSC2022 tramite il comando CLI con il flag windows-os-version.

      Per saperne di più sulla creazione di node pool Windows Server 2022, consulta Creare node pool Windows.

      Per saperne di più sulle immagini dei nodi containerd, consulta Immagini dei nodi containerd.

    • SAC di Windows Server con containerd (windows_sac_containerd): l'immagine windows_sac_containerd utilizza containerd come runtime del container.

      Per saperne di più, consulta Immagini dei nodi Containerd.

  • Immagini del runtime Docker (disponibili in GKE 1.16 e versioni successive):

    • Windows Server LTSC con Docker (windows_ltsc): l'immagine windows_ltsc utilizza Docker come runtime dei container.
    • SAC di Windows Server con Docker (windows_sac): l'immagine windows_sac utilizza Docker come runtime dei container.

Per informazioni sul progetto e sulla famiglia di immagini, consulta Supporto delle funzionalità in base al sistema operativo.

Confronto tra immagini nodo Linux

Le sezioni seguenti confrontano gli aspetti operativi delle immagini dei nodi Container-Optimized OS e Ubuntu, tra cui:

  • Gestione dei pacchetti software
  • Inizializzazione del sistema
  • Raccolta di log
  • Layout del file system
  • Supporto dei driver di archiviazione

Gestore di pacchetti software

Le immagini dei nodi cos e cos_containerd utilizzano un file system root minimale con supporto integrato per il runtime del container Docker (containerd), che funge anche da gestore di pacchetti software per l'installazione di software sull'host. L'immagine Ubuntu utilizza il gestore di pacchetti APT.

Gestione del software su Container-Optimized OS

L'immagine Container-Optimized OS non fornisce software di gestione dei pacchetti come apt-get. Non puoi installare software arbitrario sui nodi utilizzando meccanismi convenzionali. Crea invece un'immagine container che contenga il software di cui hai bisogno.

Nei cluster Standard solo a scopo di debug, Container-Optimized OS include CoreOS Toolbox per l'installazione e l'esecuzione di strumenti di debug comuni come ping, psmisc o pstree. Per ulteriori informazioni sul debug dei nodi Container-Optimized OS, consulta le guide pratiche di Container-Optimized OS.

Gestione del software su Ubuntu

L'immagine Ubuntu utilizza il gestore di pacchetti APT. Puoi utilizzare il comando apt-get per installare i pacchetti su queste immagini. Ad esempio, per installare i pacchetti ceph:

sudo apt-get update
sudo apt-get install ceph

Inizializzazione del sistema

Sia l'immagine del nodo Container-Optimized OS che quella di Ubuntu utilizzano systemd per gestire le risorse e i servizi di sistema durante il processo di inizializzazione del sistema.

Entrambe le immagini dei nodi utilizzano file di servizio systemd per definire services sul nodo e systemd.targets per raggruppare le destinazioni di avvio tramite le dipendenze.

Raccolta di log

Le immagini dei nodi Container-Optimized OS e Ubuntu utilizzano systemd-journald per la raccolta dei log a livello di sistema.

Visualizzazione dei log su Container-Optimized OS e Ubuntu

Per visualizzare i log su un nodo con l'immagine del nodo Container-Optimized OS o Ubuntu, devi utilizzare il comando journalctl. Ad esempio, per visualizzare i log del daemon containerd:

sudo journalctl -u containerd

Per visualizzare i log di kubelet:

sudo journalctl -u kubelet

Layout del file system

L'immagine del nodo Ubuntu utilizza il layout standard del file system Linux.

Il layout del file system dell'immagine del nodo Container-Optimized OS è ottimizzato per migliorare la sicurezza del nodo. Lo spazio del disco di avvio è suddiviso in tre tipi di partizioni:

  • Partizione root, montata come di sola lettura
  • Partizioni con stato, scrivibili e con stato
  • Partizioni stateless, che sono scrivibili, ma il cui contenuto non viene mantenuto dopo i riavvii

Quando utilizzi Container-Optimized OS, tieni presente il partizionamento se esegui servizi personalizzati che hanno determinate aspettative sul layout del file system al di fuori dei container.

Utilizzo del file system di Container-Optimized OS

Di seguito è riportato un elenco di percorsi nel file di immagine del nodo Container-Optimized OS, insieme alle relative proprietà e all'utilizzo consigliato:

Percorso Proprietà Finalità
/
  • sola lettura
  • eseguibile
 Il file system principale è montato in modalità di sola lettura per mantenere l'integrità. Il kernel verifica l'integrità del file system root durante l'avvio e si rifiuta di avviarsi in caso di errori.
/home
/var
  • scrivibile
  • non eseguibile
  • stateful
 Questi percorsi sono destinati all'archiviazione di dati che persistono per l'intera durata del disco di avvio. Sono montati da /mnt/stateful_partition.
/var/lib/google
/var/lib/docker
/var/lib/toolbox
  • scrivibile
  • eseguibile
  • stateful
 Questi percorsi sono directory di lavoro per i pacchetti Compute Engine (ad esempio, il servizio di gestione degli account), Docker e Toolbox rispettivamente.
/var/lib/cloud
  • scrivibile
  • eseguibile
  • stateless
  • tmpfs
 Questo percorso è la directory di lavoro del pacchetto cloud-init.
/etc
  • scrivibile
  • eseguibile
  • stateless
  • tmpfs
 In genere contiene la configurazione (ad esempio, i servizi systemd definiti tramite cloud-init). È consigliabile acquisire lo stato desiderato delle istanze in cloud-init, poiché cloud-init viene applicato quando un'istanza viene creata di recente e quando viene riavviata.
/tmp
  • scrivibile
  • non eseguibile
  • stateless
  • tmpfs
 Viene in genere utilizzato come spazio temporaneo e non deve essere utilizzato per archiviare dati permanenti.
/mnt/disks
  • scrivibile
  • eseguibile
  • stateless
  • tmpfs
 Puoi montare dischi permanenti nelle directory in /mnt/disks.

Supporto dei driver di archiviazione

Ogni immagine del nodo differisce per i tipi di plug-in di archiviazione supportati. I seguenti termini si applicano quando si descrive il supporto di un'immagine del nodo per un particolare driver di archiviazione:

  • Sì - Completamente testato/supportato: questo plug-in di archiviazione è completamente supportato e testato con l'immagine del nodo specificata.
  • Sì - Test limitati: questo plug-in di archiviazione funziona con l'immagine del nodo specificata, ma è stato testato solo in modo limitato. Potresti riscontrare un comportamento imprevisto. Per Container-Optimized OS, questi plug-in alla fine verranno testati e supportati completamente.
  • Non supportato: questo plug-in di archiviazione non è stato testato o utilizzato con l'immagine del nodo specificata e GKE non può fornire alcuna garanzia di funzionalità. Non sono previsti test per questo plug-in di archiviazione.
  • No: questo plug-in di archiviazione non funziona con l'immagine del nodo specificata a causa di una limitazione intrinseca del sistema operativo del nodo o di Google Cloud.

La seguente matrice descrive in che modo ogni immagine del nodo GKE supporta alcuni plug-in di archiviazione comuni.

Tipo di volume Funziona su Container-Optimized OS (cos)? Funziona su Ubuntu?
Disco permanente
(EXT4 o XFS) di Compute Engine		 Sì - Completamente testato/supportato
(XFS è supportato solo in cos-85 e versioni successive). Consulta le note di rilascio di GKE. 		Sì, completamente testato/supportato
NFSv3 Sì, completamente testato/supportato Sì, completamente testato/supportato
NFSv4 Sì, completamente testato/supportato Sì, completamente testato/supportato
CephFS No Sì - Test limitati
(il driver non è installato per impostazione predefinita. Devi installare il client ceph, preferibilmente tramite DaemonSet.)
Cenere No No
Fibre Channel No No
Flocker Non supportato Non supportato
iSCSI No No
RBD No No

Modifiche alla VM del nodo

Le modifiche al disco di avvio di una VM del nodo non vengono mantenute nelle ricreazioni di nodi. I nodi vengono ricreati durante l'upgrade manuale, l'upgrade automatico, la riparazione automatica e la scalabilità automatica. Inoltre, i nodi vengono ricreati quando abiliti una funzionalità che richiede la ricreazione dei nodi, come GKE Sandbox, visibilità intranodo e nodi schermati.

Per mantenere le modifiche durante la ricreazione di nodi, utilizza un DaemonSet.

Non è consigliabile gestire software critici forniti da un'immagine del nodo, ad esempio il kernel o il runtime del container (containerd o docker). Le immagini del nodo vengono testate a fondo e la modifica del software critico fornito nell'immagine del nodo porta il nodo in uno stato sconosciuto e non testabile. I nodi GKE Autopilot non consentono la modifica del software del nodo.

Mappare le versioni delle immagini dei nodi Container-Optimized OS alle versioni delle patch GKE

GKE pubblica un mapping JSON delle versioni patch di GKE alle versioni delle immagini dei nodi Container-Optimized OS:

Puoi utilizzare questo mapping per eseguire l'upgrade a una versione specifica di GKE per ottenere una versione specifica dell'immagine. Ad esempio, se il cluster ha bisogno di una determinata funzionalità o correzione di una versione dell'immagine, puoi trovare il mapping e aggiornare il cluster a una versione specifica di GKE per ottenere la versione dell'immagine Container-Optimized OS con le modifiche. Per informazioni dettagliate sulle release delle immagini Container-Optimized OS, consulta le note di rilascio di Container-Optimized OS.

Questo elenco viene aggiornato settimanalmente, circa. Per visualizzare la data di aggiornamento delle informazioni, consulta il campo creation_time nel file JSON.

Note di rilascio delle immagini dei nodi

Container-Optimized OS

Google fornisce una documentazione completa per Container-Optimized OS:

Ubuntu

Periodicamente, Google aggiorna le immagini Ubuntu disponibili per l'utilizzo sui nodi del cluster. Per informazioni su questi aggiornamenti, incluso un link a un manifest che elenca i pacchetti installati per impostazione predefinita, consulta le note di rilascio di GKE.

Problemi noti

Reimpostazioni casuali della connessione sui nodi GKE che utilizzano Container-Optimized OS con runtime Docker

Il nodo GKE che utilizza Container-Optimized OS con Docker (cos) potrebbe riscontrare ripristini casuali della connessione TCP quando due pod sullo stesso nodo comunicano utilizzando un servizio Kubernetes ClusterIP.

Sono interessate le seguenti versioni di GKE:

  • 1.20.5-gke.100 o versioni successive

Per risolvere il problema, utilizza una delle seguenti opzioni:

Progetti di origine delle immagini dei nodi

Le immagini dei nodi disponibili per i cluster GKE sono contenute nei seguenti progetti di origine:

  • Immagini Container-Optimized OS: gke-node-images
  • Immagini Ubuntu: ubuntu-os-gke-cloud
  • Immagini Windows Server: gke-windows-node-images

Oltre ai progetti di origine elencati sopra, GKE utilizza anche i seguenti progetti di origine per l'utilizzo esclusivo da parte del team GKE:

  • ubuntu-os-gke-cloud-private (riservato all'utilizzo esclusivo del team GKE)
  • ubuntu-os-gke-cloud-devel (riservato all'utilizzo esclusivo del team GKE)

Potresti dover conoscere i nomi dei progetti di origine durante la configurazione di cluster ad alta sicurezza. I progetti di origine elencati sono soggetti a modifiche.

Passaggi successivi