Kubernetes 驱动程序

Kubernetes 驱动程序允许您连接本地开发或 CI 环境分配给 Kubernetes 集群中的构建者，以允许访问更多 强大的计算资源，可选择在多个原生架构上使用。

概要

运行以下命令以创建一个名为kube，它使用 Kubernetes 驱动程序：

$ docker buildx create \
  --bootstrap \
  --name=kube \
  --driver=kubernetes \
  --driver-opt=[key=value,...]

下表描述了可用的特定于驱动程序的选项，您可以 可以传递给--driver-opt:

扩展 BuildKit

Kubernetes 驱动程序的主要优点之一是，您可以扩展 增加和减少构建器副本的数量，以处理增加的构建负载。缩放 可使用以下驱动程序选项进行配置：

• replicas=N

  这会将 BuildKit Pod 的数量扩展到所需的大小。默认情况下，它 仅创建一个 Pod。增加副本数量可让您将 集群中多个节点的优势。

• requests.cpu,requests.memory,requests.ephemeral-storage,limits.cpu,limits.memory,limits.ephemeral-storage

  这些选项允许请求和限制每个选项可用的资源 BuildKit pod 根据此处的官方 Kubernetes 文档。

例如，要创建 4 个副本 BuildKit Pod：

$ docker buildx create \
  --bootstrap \
  --name=kube \
  --driver=kubernetes \
  --driver-opt=namespace=buildkit,replicas=4

列出 pods，你会得到这个：

$ kubectl -n buildkit get deployments
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
kube0   4/4     4            4           8s

$ kubectl -n buildkit get pods
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube0-6977cdcb75-48ld2   1/1     Running   0          8s
kube0-6977cdcb75-rkc6b   1/1     Running   0          8s
kube0-6977cdcb75-vb4ks   1/1     Running   0          8s
kube0-6977cdcb75-z4fzs   1/1     Running   0          8s

此外，您可以使用loadbalance=(sticky|random)控制选项 存在多个副本时的负载均衡行为。random选择 Node 池中的随机节点，从而在 副本。sticky（默认）尝试连接执行的相同构建 多次到同一个节点，保证更好的利用本地缓存。

有关可伸缩性的更多信息，请参阅docker buildx create.

节点分配

Kubernetes 驱动允许你控制 BuildKit Pod 的调度 使用nodeSelector和tolerations驱动程序选项。 您还可以设置schedulername选项（如果要完全使用自定义调度程序）。

您可以使用annotations和labels驱动程序选项以应用其他 元数据添加到托管生成器的 Deployment 和 Pod 中。

的nodeSelectorparameter 是逗号分隔的字符串 键值对，其中 key 是节点标签，value 是标签 发短信。例如："nodeselector=kubernetes.io/arch=arm64"

这tolerationsparameter 是以分号分隔的污点列表。它接受 与 Kubernetes 清单相同的值。每tolerationsentry 指定 污点键和值、运算符或效果。例如："tolerations=key=foo,value=bar;key=foo2,operator=exists;key=foo3,effect=NoSchedule"

这些选项接受 CSV 分隔的字符串作为值。由于引用规则 shell 命令，则必须将值括在单引号中。您甚至可以将所有 之--driver-opt在单引号中，例如：

$ docker buildx create \
  --bootstrap \
  --name=kube \
  --driver=kubernetes \
  '--driver-opt="nodeselector=label1=value1,label2=value2","tolerations=key=key1,value=value1"'

多平台构建

Kubernetes 驱动程序支持创建多平台镜像， 使用 QEMU 或利用节点的原生架构。

QEMU

与docker-container驱动程序中，Kubernetes 驱动程序也支持使用 QEMU（用户 模式）为非原生平台构建镜像。包括--platform旗 并指定要输出到的平台。

例如，要为amd64和arm64:

$ docker buildx build \
  --builder=kube \
  --platform=linux/amd64,linux/arm64 \
  -t <user>/<image> \
  --push .

警告

QEMU 执行非原生平台的全 CPU 仿真，这很多 比原生版本慢。计算密集型任务，如 compilation 和 压缩/解压缩可能会对性能造成很大影响。

在构建中使用自定义 BuildKit 镜像或调用非原生Binaries可能会 要求您使用qemu.install选项 创建构建器：

$ docker buildx create \
  --bootstrap \
  --name=kube \
  --driver=kubernetes \
  --driver-opt=namespace=buildkit,qemu.install=true

本地

如果你可以访问不同架构的集群节点，则 Kubernetes 驱动程序可以利用这些进行本机构建。为此，请使用--append的标志docker buildx create.

首先，创建显式支持单个架构的构建器，以便 例amd64:

$ docker buildx create \
  --bootstrap \
  --name=kube \
  --driver=kubernetes \
  --platform=linux/amd64 \
  --node=builder-amd64 \
  --driver-opt=namespace=buildkit,nodeselector="kubernetes.io/arch=amd64"

这将创建一个名为kube，包含单个生成器节点 叫builder-amd64.使用 分配节点名称--node是可选的。构建 如果您不提供 Node Name，则会生成一个 Random Node Name。

请注意，节点的 Buildx 概念与 Kubernetes 的概念不同 的节点。在这种情况下，一个 Buildx 节点可以连接多个 Kubernetes 节点 相同的架构放在一起。

使用kubebuilder 创建，您现在可以将另一个架构引入 混合使用--append.例如，要添加arm64:

$ docker buildx create \
  --append \
  --bootstrap \
  --name=kube \
  --driver=kubernetes \
  --platform=linux/arm64 \
  --node=builder-arm64 \
  --driver-opt=namespace=buildkit,nodeselector="kubernetes.io/arch=arm64"

列出您的构建器会显示kube建筑工人：

$ docker buildx ls
NAME/NODE       DRIVER/ENDPOINT                                         STATUS   PLATFORMS
kube            kubernetes
  builder-amd64 kubernetes:///kube?deployment=builder-amd64&kubeconfig= running  linux/amd64*, linux/amd64/v2, linux/amd64/v3, linux/386
  builder-arm64 kubernetes:///kube?deployment=builder-arm64&kubeconfig= running  linux/arm64*

您现在可以构建多架构amd64和arm64镜像，通过指定这些 platforms 一起添加到您的构建命令中：

$ docker buildx build --builder=kube --platform=linux/amd64,linux/arm64 -t <user>/<image> --push .

您可以重复buildx create --append命令 您想要支持的。

无根模式

Kubernetes 驱动程序支持无根模式。有关如何作的更多信息 无根模式有效，其要求，请参见此处。

要在集群中启用它，您可以使用rootless=true驱动程序选项：

$ docker buildx create \
  --name=kube \
  --driver=kubernetes \
  --driver-opt=namespace=buildkit,rootless=true

这将创建没有 Pod 的 PodsecurityContext.privileged.

需要 Kubernetes 版本 1.19 或更高版本。使用 Ubuntu 作为主机内核是 推荐。

示例：在 Kubernetes 中创建 Buildx 构建器

本指南介绍如何：

• 为您的 Buildx 资源创建一个命名空间
• 创建 Kubernetes 构建器。
• 列出可用的生成器
• 使用 Kubernetes 构建器构建镜像

先决条件：

• 您有一个现有的 Kubernetes 集群。如果您还没有，请 可以通过安装 Minikube 来跟进。
• 要连接的集群可通过kubectl命令 使用KUBECONFIG环境变量。

1. 创建一个buildkitNamespace。

   创建单独的命名空间有助于将 Buildx 资源与 集群中的其他资源。

   $ kubectl create namespace buildkit
   namespace/buildkit created
   

2. 使用 Kubernetes 驱动程序创建新的构建器：

   $ docker buildx create \
     --bootstrap \
     --name=kube \
     --driver=kubernetes \
     --driver-opt=namespace=buildkit
   

   注意

   请记住在 driver 选项中指定命名空间。

3. 列出可用的构建器docker buildx ls

   $ docker buildx ls
   NAME/NODE                DRIVER/ENDPOINT STATUS  PLATFORMS
   kube                     kubernetes
     kube0-6977cdcb75-k9h9m                 running linux/amd64, linux/amd64/v2, linux/amd64/v3, linux/386
   default *                docker
     default                default         running linux/amd64, linux/386
   

4. 使用kubectl.

   $ kubectl -n buildkit get deployments
   NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
   kube0   1/1     1            1           32s
   
   $ kubectl -n buildkit get pods
   NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   kube0-6977cdcb75-k9h9m   1/1     Running   0          32s
   

   构建驱动程序会在集群的 指定的命名空间（在本例中为buildkit），同时保留驱动程序 配置。

5. 通过包含--builder标志 命令。例如：：

   # Replace <registry> with your Docker username
   # and <image> with the name of the image you want to build
   docker buildx build \
     --builder=kube \
     -t <registry>/<image> \
     --push .
   

就是这样：您现在已经使用 Buildx 从 Kubernetes Pod 构建了一个镜像。

延伸阅读

有关 Kubernetes 驱动程序的更多信息，请参阅 buildx 参考。