雲宏大講壇 | 容器編排引擎Kubernetes的那些事兒
原創：Higx
（Vol. 040）
雲宏大講壇
Vol. 040
在不久前《容器的前世今生》中，追求技術前沿的小夥伴對於容器技術的發展歷史已經抓住了脈絡。但對於容器編排引擎Kubernetes的概念，則瞭解得較爲模糊。那麼，Kubernetes究竟是什麼？
Kubernetes的希臘語意爲“舵手”，縮寫爲k8s。正所謂“大海航行靠舵手，容器運行靠編排”，Kubernetes的主要功能就是調度控制容器的一切。目前，Kubernetes已經成爲容器編排調度的實際標準。
Kubernetes來源於Google內部大規模容器集羣管理系統Borg的開源版本，目前迭代週期越來越快，變得越來越穩定易用。而Kubernetes如今大獲成功的原因，一是技術背景足夠堅實，二是CNCF（Cloud Native Computing Foundation，雲原生計算基金會）對其大力的推廣，三是架構的開放性使得Kubernetes可以迅速擴展出容器的基礎生態。目前基於Kubernetes及容器的周邊已經極其豐富，生態涵蓋了平臺、容器運行時、網絡、存儲、數據庫等等，而且組織還在不斷壯大中。
Kubernetes及容器周邊生態圖
所以，Kubernetes能夠做什麼，受到業內這麼多的追捧？
它是一個容器管理平臺，用於管理微服務架構，理論上它可以管理約300,000個容器。假如按一個微服務需要30個容器計算，那麼它可以編排管理1w個微服務應用。這種強大的性能，與其優秀的架構設計有關，其中關鍵點是其API設計屬於聲明式的。
Tips:
系統接口控制方式有“命令式”和“聲明式”兩種設計模式。
命令式設計，相當於獨攬所有權力，例如用戶要在10臺機上部署10個容器，它就一個個的親自去幹活去了。這樣的系統有着效率低下、單點故障、無法擴展等問題，隨着系統規劃擴大，問題會越來越嚴重，最後直到奔潰。
聲明式設計，相當一塊通告板，用戶把不同的任務寫在紙條貼在板上，然後號召一羣小夥伴來處理；他們分別處理完不同任務並在紙條上記錄結果，直到所有預期的結果全部完成。這樣的系統可用性高，即使部分任務缺失也不影響其它任務，而且工作效率更高。
Cloud computing概念圖
由於“貼在板上的紙”可以自定義（Kubernetes中的概念爲CRD），基於這個貼紙來工作的“小夥伴”可以隨時添加或更改（如加入不同能力的小夥伴協助處理），所以系統可以幹很多不同的活。如開源社區中很火的Operators列表，可以管理各種分佈式的服務應用，如nosql數據庫、分佈式中間件、人工智能等。通過operator把管理運維這些系統的經驗固化後，用戶可以更好地運維不同的分佈式應用。在這個列表裏，Android SDK的開發者們正在使用Operator“一鍵”生成和更新Android開發環境；而Linux系統工程師們則在使用Operator“一鍵”重現性能測試集羣，等等。
Kubernetes還能做什麼？在PaaS平臺，藉助其強大的容器編排能力和豐富的社區生態，在Kubernetes上構建的PaaS平臺成爲多數廠商的共識，雲原生應用得以在上面落實得很好。在邊緣計算方面，藉助其強大的分佈式微服務混合雲管理能力，在邊緣計算層解決了“最後一公里”雲原生應用的供應問題，成爲了雲計算在未來發展中的重要落地支撐，推進邊緣計算與雲計算的彼此融合，實現“邊雲協同”的新階段。
此外，Kubernetes社區是以SIG（Special Interest Group，特別興趣小組）和工作組的形式組織起來的，覆蓋了應用、大數據、Openstack、網絡、存儲等不同的領域，每個工作組都會定期召開會議討論技術及新功能，共同促進Kubernetes朝着不同興趣方向的發展。
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