Kubernetes如何支撑边缘计算平台

容器编配引擎具有作为边缘解决方案的潜力,但是在它成为边缘解决方案之前还有很多问题需要解决。

到目前为止,您可能已经听说了Kubernetes如何在传统的on-prem和云环境中简化应用程序的大规模部署。但是,将数据中心与驻留在离终端用户更近的边缘位置的工作负载结合起来的边缘架构又如何呢?Kubernetes也能支撑一个边缘计算平台吗?

答案是有可能。尽管Kubernetes具有作为边缘计算解决方案的潜力,但Kubernetes的开发人员和用户在K8s真正为边缘做好准备之前还需要克服一些障碍。

Kubernetes如何帮助边缘计算平台

一些观察人士认为,Kubernetes已经为在边缘环境中托管应用程序做好了准备。例如,Canonical的Ammar Naqvi写道,Kubernetes是边缘计算的关键成分。云原生计算基金会(Cloud Native Computing Foundation)也将Kubernetes作为一种边缘解决方案进行推广。它还赞助了KubeEdge,这是一个致力于基于kubernetes的edge部署的完整的开源平台,去年11月成为CNCF的孵化项目。

当然,这些组织有一点偏见。Canonical和CNCF对Kubernetes进行了大量投资,如果Kubernetes成为构建边缘计算平台的一种流行解决方案,它们将获益。

尽管如此,关于为什么Kubernetes可能天生适合edge,他们还是提出了一些很好的观点。在编写过程中,Kubernetes提供了一个通用的控制平面,它可以与任何类型的底层边缘基础设施一起工作,这意味着它可以简化跨不同边缘环境的工作负载部署和管理。Kubernetes还擅长平衡流量和最小化延迟,这是边缘工作负载的优先级。而且,作为DevOps CI/CD管道的部署环境,Kubernetes将使开发人员更容易向edge app持续集成持续部署。

除了对推广Kubernetes有明确兴趣的供应商和开发人员之外,有证据表明,更多中立团体也将Kubernetes视为未来边缘计算平台的重要组成部分。Omdia在采访了十几家云计算和数据中心行业的思想领袖和供应商后,在一份报告中发现,目前有超过一半的人看到Kubernetes被部署在edge工作负载上。

根据Omdia的报告,Kubernetes将成为一种技术,使从云到边缘的工作负载管理成为一种通用的应用程序管理平台。

简而言之,我们有充分的理由相信Kubernetes将在未来几年内成为边缘计算平台中越来越重要的一部分。

Kubernetes在边缘计算中的挑战

然而,要使Kubernetes成为管理部署在边缘的应用程序的真正无缝解决方案,开发人员需要解决几个挑战。

最大的问题可能是确保中央数据中心和边缘位置之间的低延迟数据传输。在很多方面,快速移动数据是边缘计算的最大挑战;应用程序编排是第二个问题。Kubernetes本身并没有优化数据传输。Kubernetes并没有以一种特定的方式将它们整合起来。

为了确保在基于Kubernetes的边缘环境中进行低延迟的数据移动,那么,构建边缘计算平台的开发人员需要使Kubernetes与数据结构解决方案相结合的部署变得更容易。他们可能还需要改进Kubernetes处理内部数据移动的方式,例如,让Kubernetes更容易告诉哪些内部流量优先级。目前,Kubernetes在如何平衡来自外部端点的传入流量方面做得很好,但在管理内部流量流方面却没有那么好,因为每一毫秒延时都很重要。

类似地,Kubernetes将从更强的工作负载安排控制中受益。Kubernetes为管理员提供了将应用程序分配给单个节点的能力,当所有节点都在单个数据中心内运行时,这种能力会很好地工作。

但是,如果节点分布在多个边缘位置,并且可能分布在一个中央数据中心,该怎么办呢?在这种情况下,您可能希望能够管理哪些边缘位置承载哪些应用程序,以及如何在它们之间平衡流量。这在今天的Kubernetes中是很复杂的,除非你在每个边缘位置只有一个节点,但这是不可能的。那么,Kubernetes需要的是一个特性,它允许管理员根据不同地理位置的节点池来定义工作负载的放置和优先级排序,而不仅仅是单独的节点。

多集群管理仍然是一个挑战。最初,Kubernetes的设计或多或少假设每个组织将运行一个集群,并可能划分为多个名称空间。这些年来,情况发生了变化,大多数Kubernetes供应商现在都支持多集群管理。但是它们做得并不好,跨多个集群管理工作负载仍然是Kubernetes开发人员的次要考虑事项。

这对于边缘计算平台来说是个问题,组织可能会选择在每个边缘位置运行单独的集群,以隔离工作负载并简化真正大规模环境的管理。

总结

作为边缘计算平台的基础,Kubernetes提供了很多东西,但它在这方面也有一些明显的缺点。一些架构师认为Kubernetes不适合某些可能部署在边缘的工作负载,如集装箱电信应用程序。

另一方面,只要有足够的开发投入,Kubernetes作为边缘计算平台的基础所面临的挑战显然是可以解决的。真正的问题我们应该问,也许不在于Kubernetes能够在边缘(就目前而言,答案是,它只有一种是优势解决方案),但开发人员是否愿意投资所有的资源使它成为一个成熟的计算平台。

推荐

深入探究 K8S ConfigMap 和 Secret

Kubernetes入门培训(内含PPT)

本文分享自微信公众号 - 云原生技术爱好者社区(programmer_java)。
如有侵权,请联系 [email protected] 删除。
本文参与“OSC源创计划”,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章