Kubernetes Kubernetes的四种用户部署场景

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【深入浅出学习 etcd】etcd为分布式系统提供可靠、高效的配置管理服务，在Docker、Kubernetes、Mesos等平台中扮演了越来越重要的角色。作为2013年开始的项目，它还很年轻，官方文档中缺乏实现上全面、系统的介绍，本课程深入浅出地介绍了etcd的实现，并为运维和二次开发提供了系统的指导和建议。

Kubernetes可以作为容器编排引擎、PaaS或者作为云原生应用的核心基础架构被用户部署到生产环境。这些用例并不是相互排斥的。DevOps可以委托基于Kubernetes的PaaS层完成整个应用生命周期的管理（ALM），也可以独立部署Kubernetes管理CI/CD工具部署的应用。对于新应用程序可以使用Kubernetes管理微服务架构的云原始应用，支持先进的场景，如滚动升级和金丝雀的部署。

这一部分将抓取顶级客户使用Kubernetes的案例 。在此之前，让我们仔细看一个企业的容器管理平台的重要组件。

 

企业容器管理平台的构成部分

客户需要安装一套工具来有效地管理容器化应用程序的生命周期。它们构成容器管理平台核心组成部分。这种模式的平台变得越来越普遍，对于部署和管理生产级容器，至关重要。

操作系统

容器减少应用程序对底层操作系统的依赖性。运行容器的工作负载喜欢选择轻量级的操作系统，像CoreOS和RedHat Atomic Host，降低基础设施的管理成本。

容器引擎

容器引擎管理特定主机或节点上运行的容器的生命周期，编排工具和容器引擎共同调度管理集群节点的容器。Docker和rkt是两种容器引擎。

镜像仓库

镜像仓库是容器镜像的存储库。运行时编排引擎可以通过镜像仓库安全访问镜像。Docker的Trusted Registry，CoreOS的Quay Enterprise和JFrog的Artifactory都是可选择的镜像仓库。

镜像安全

镜像是容器平台非常重要的基础，需要扫描镜像的脆弱性和潜在威胁。CoreOS的Clair、Twistlock和OpenSCAP可以用于镜像扫描。

容器编排

这是管理容器工作负载的最重要部分。它提供分布式容器管理和容器调度服务。Kubernetes，Docker原生编排Swarm及Mesosphere DC/OS提供容器编排和容器管理。

分布式存储

容器需要一种新的分布式存储来管理有状态的工作负载。产品如ClusterHQ、Portworx、Joyent Manta和Diamanti提供容器存储。

监测

生产级工作负载需要不断的查看应用的状态和健康。容器监测解决方案包括基础设施监控和运行容器的监控。Datadog、Sysdig、Prometheus提供容器监控服务。

日志

通过日志分析，可以了解容器及其主机的性能、稳定性和可靠性。同任何生产的工作负载一样，日志是非常重要的。Splunk、Loggly、Logentries提供容器日志服务。

代码管理

代码管理（SCM）通常用于维护代码版本，同时，对容器化工作负载（如：镜像和Kubernetes对象）的版本也起着重要的作用。现有的SCM解决方案，如GitHub，Bitbucket和Gitlab，可以用于管理代码和容器化工作负载。

构建自动化

容器镜像作为构建CI/CD管道的一部分。通过利用现有的工作流和创建自动化管道，客户可以实现容器化应用的自动部署。专业CI/CD的工具，如Shippable，或现有的工具，像Jenkins，都可以用来扩展，作为容器化应用的自动化部署工具。

配置管理

传统的配置管理工具已经扩展支持容器。客户能混合和匹配容器化和虚拟化技术，使用统一的工具提供创建、配置、部署和管理应用程序。Chef、Puppet、Ansible和SaltStack已经增加了容器的支持，可以利用现有的playbooks和recipes管理容器化应用。

Kubernetes作为容器编排和管理工具

Kubernetes最常见的用法是管理生产级容器。客户可以选择部署开源版本的Kubernetes或使用商业版。部署目标可能是私有部署、公共云或混合云。

在这种情况下，客户可以使用混合DevOps工具管理现有的应用和新的应用程序，并且，可以使用一组异构工具，如：管理镜像仓库、安全扫描、存储、网络和自动化构建。Kubernetes整合现有的工具构造容器编排和容器管理工具。客户可以使用商业版kubernetes，如Tectonic，或企业分发版Canonical。

CoreOS Tectonic

CoreOS诞生于容器的时代。Tectonic是首个基于kubernetes、端到端的企业容器编排引擎。CoreOS技术栈结合了kubernetes，并做了安全增强。客户获得最新的更新以保持他们的基础架构是最新的。

对比Kubernetes，Tectonic主要做了安全增强。分布式可信计算（DTC）通过密码验证客户整个环境（从硬件到分布式集群）的完整性。当企业运行Kubernetes在一个偏远的、合作的基础设施上。 添加集群节点，验证此节点为受信节点是很重要的。即使潜在的缺乏抵抗力的数据中心，DTC同样能保证集群的完整性。

同时，Tectonic在构建、存储、部署容器过程中，集成了CoreOS私有镜像仓库Quay企业版。

Canonical

Canonical提供Ubuntu分发版，并通过提供商业版Kubernetes挤入容器编排市场。Canonical为客户提供稳定的上游的Kubernetes发布，以及获得上游的Kubernetes分支的早期版本。主节点可以扩展独立的工作节点。工作节点可以自动轻易的移值，从公有云、私有云和裸机到Google Container Engine。Canonical除了管理容器生命周期的功能外，还包括创建删除用户访问、提供维护模式、 支持最新版本的升级。

Canonical包括如下组件：Kubernetes控制台、基于Prometheus的监控系统（收集和处理系统量度）、基于ELK的日志监控、Flannel容器网络、集成Ceph分布式存储。

Canonical使用现有的基础设施和DevOps工具，规范优化了Kubernetes运行。运行Canonical的OpenStack客户、裸机框架的（MAAS）服务、DevOps工具Juju，都可以轻易集成Kubernetes。

Kubernetes作为一个私有PaaS平台

客户部署PaaS主要规范了部署和部署环境。通过使用基于Kubernetes的PaaS，他们将在同一个平台上管理传统业务应用软件和新的容器化应用。Kubernetes已被传统的PaaS供应商采用，给企业客户提供端到端的平台。基于核心容器能力，这些PaaS产品提供完整的生命周期管理容器应用。

PaaS供应商添加了额外的功能，如应用分发、消息路由、服务代理、容量规划、集成日志。PaaS没有暴露底层基础设施，是面向开发者提供通用平台。PaaS层试图抽象kubernetes的复杂性、简化工作流。
在基于kubernetes的PaaS平台中，Apprenda和红帽OpenShift是领先的。他们提供商业支持Kubernetes。其他Kubernetes的PaaS平台，包括AppsCode和Eldarion Cloud，他们发布做为公共云服务。

Apprenda

Apprenda是一个企业PaaS平台，针对微软.NET客户和java应用程序，提供一个有效的应用部署架构。该平台设计目标是面向开发和运维团队，为现有的私有部署的企业应用提供PaaS功能。

近日，Apprenda拥抱Docker和Kubernetes，解决传统与新应用软件的差距。客户将能够混合和匹配DevOps过程，对于.net应用、还是java应用程序、或容器应用，提供通用的DevOps过程。

开发者和运维团队可以使用现有的CI/CD工具维持旧的应用程序以及Kubernetes应用。虽然Apprenda PaaS不是开源软件，但通过hooks和REST API，它能够集成到其他平台。部署在Kubernetes应用程序，为传统的.NET或java应用程序提供标准协议。

Apprenda是一个策略驱动的PaaS平台，运维团队通过定义粒度策略，管理应用发布、监控、合规性和安全性。这种方法满足企业客户的目标，作为现有的应用程序门户，并考虑包括容器应用。它允许部署、安全和合规策略集中定义和管理。同时在可扩展的平台上，让开发团队专注于应用程序开发。

Red hat OpenShift

红帽的OpenShift是基于kubernetes开源企业级PaaS平台的领先者。Google之后，红帽的OpenShift工程师是对kubernetes项目最活跃的贡献者。

同其他竞争者一样，红帽早期OpenShift平台是一个定制化的平台实现，后来，采用了开发者工具Docker和kubernetes，OpenShift转移到基于kubernetes引擎的PaaS平台。

OpenShift提炼Kubernetes基础结构，它是面向开发者经验的平台，它提供了一套用户接口连接Git，及专有的红帽企业Linux（RHEL）工具，Docker和kubernetes。开发者通过已有的Git工具或者集成的镜像仓库与平台交互。该平台包括一个Source-to-Image （S2I）工具，能转变开发代码变成运行的Docker容器，并保留Docker镜像分层结构。红帽基于 Kubernetes添加企业级特性，如项目、用户和组、多租户功能。在同一集群中，多部门或业务单元能部署不同的应用，并达到资源隔离。OpenShift还提供了应用程序日志的全面视图，包括实时日志、构建日志和部署日志。

DevOps团队可以使用熟悉的Docker和Kubernetes工具管理平台。OpenShift配有内置策略管理工具，着眼于用户认证和管理内置的镜像仓库。

Kubernetes作为云原始基础架构

业内人士对云原生应用的定义虽然没有确切的共识，但大多数人同意，云原始应用可以被定义为新的应用程序，打包成容器、微服务架构、运行在弹性基础架构、并通过敏捷DevOps流程管理。云原生应用与十二因子应用的原则是紧密一致的。

不是每个容器应用都是一个云原生应用。Kubernetes用来部署和管理容器应用程序。同时，Kubernetes可以管理云原生应用程序的生命周期。客户可以选择Kubernetes作为部署平台的首选，设计、开发、测试、部署和管理云原生应用程序。

云原生应用被部署在现有的基础设施或PaaS的Kubernetes集群上。尽管与上面定义的场景重叠，这种情况适用于组织构建应用，他们不需要与现有的遗留应用程序交互。

云原生应用程序可以利用Kubernetes先进的功能，如滚动更新、金丝雀部署、水平pod和集群伸缩。Kubernetes作为云原生应用的基础架构，仍是在不断发展，值得指出的是，这对许多用户和组织具有战略价值。

Kubernetes作为云原生应用的基础架构包括如下项目：Intel和CoreOS的Stackanetes项目。Stackanetes是基于kurbernetes的OpenStack。它提供了高可用性、自愈、OpenStack IaaS的全部特征，并且提供Kubernetes自动化部署和管理。该项目的技术预览将在巴塞罗那OpenStack大会上发布。

原文链接：Use Cases for Kubernetes（翻译：范彬）