云宏大讲坛 | 容器编排引擎Kubernetes的那些事儿

云宏大讲坛 | 容器编排引擎Kubernetes的那些事儿

原创：Higx

（Vol. 040）

云宏大讲坛
Vol. 040

在不久前《容器的前世今生》中，追求技术前沿的小伙伴对于容器技术的发展历史已经抓住了脉络。但对于容器编排引擎Kubernetes的概念，则了解得较为模糊。那么，Kubernetes究竟是什么？

Kubernetes的希腊语意为“舵手”，缩写为k8s。正所谓“大海航行靠舵手，容器运行靠编排”，Kubernetes的主要功能就是调度控制容器的一切。目前，Kubernetes已经成为容器编排调度的实际标准。

Kubernetes来源于Google内部大规模容器集群管理系统Borg的开源版本，目前迭代周期越来越快，变得越来越稳定易用。而Kubernetes如今大获成功的原因，一是技术背景足够坚实，二是CNCF（Cloud Native Computing Foundation，云原生计算基金会）对其大力的推广，三是架构的开放性使得Kubernetes可以迅速扩展出容器的基础生态。目前基于Kubernetes及容器的周边已经极其丰富，生态涵盖了平台、容器运行时、网络、存储、数据库等等，而且组织还在不断壮大中。

Kubernetes及容器周边生态图

所以，Kubernetes能够做什么，受到业内这么多的追捧？

它是一个容器管理平台，用于管理微服务架构，理论上它可以管理约300,000个容器。假如按一个微服务需要30个容器计算，那么它可以编排管理1w个微服务应用。这种强大的性能，与其优秀的架构设计有关，其中关键点是其API设计属于声明式的。

Tips:
系统接口控制方式有“命令式”和“声明式”两种设计模式。
命令式设计，相当于独揽所有权力，例如用户要在10台机上部署10个容器，它就一个个的亲自去干活去了。这样的系统有着效率低下、单点故障、无法扩展等问题，随着系统规划扩大，问题会越来越严重，最后直到奔溃。
声明式设计，相当一块通告板，用户把不同的任务写在纸条贴在板上，然后号召一群小伙伴来处理；他们分别处理完不同任务并在纸条上记录结果，直到所有预期的结果全部完成。这样的系统可用性高，即使部分任务缺失也不影响其它任务，而且工作效率更高。

Cloud computing概念图

由于“贴在板上的纸”可以自定义（Kubernetes中的概念为CRD），基于这个贴纸来工作的“小伙伴”可以随时添加或更改（如加入不同能力的小伙伴协助处理），所以系统可以干很多不同的活。如开源社区中很火的Operators列表，可以管理各种分布式的服务应用，如nosql数据库、分布式中间件、人工智能等。通过operator把管理运维这些系统的经验固化后，用户可以更好地运维不同的分布式应用。在这个列表里，Android SDK的开发者们正在使用Operator“一键”生成和更新Android开发环境；而Linux系统工程师们则在使用Operator“一键”重现性能测试集群，等等。

Kubernetes还能做什么？在PaaS平台，借助其强大的容器编排能力和丰富的社区生态，在Kubernetes上构建的PaaS平台成为多数厂商的共识，云原生应用得以在上面落实得很好。在边缘计算方面，借助其强大的分布式微服务混合云管理能力，在边缘计算层解决了“最后一公里”云原生应用的供应问题，成为了云计算在未来发展中的重要落地支撑，推进边缘计算与云计算的彼此融合，实现“边云协同”的新阶段。

此外，Kubernetes社区是以SIG（Special Interest Group，特别兴趣小组）和工作组的形式组织起来的，覆盖了应用、大数据、Openstack、网络、存储等不同的领域，每个工作组都会定期召开会议讨论技术及新功能，共同促进Kubernetes朝着不同兴趣方向的发展。

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