近年來，容器已成為云原生應(yīng)用程序架構(gòu)的同義詞。它們重新定義了打包、分發(fā)、部署和管理應(yīng)用程序的方式。但是，容器本身就是已有Linux技術(shù)的重新興起，只不過這些技術(shù)以一種新的、更有用的方式結(jié)合在一起。

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雖然許多組織正在將基于虛擬機(VM)的應(yīng)用程序遷移到容器，但虛擬化在數(shù)據(jù)中心和公有云中仍然普遍存在。我們還看到虛擬化技術(shù)以新的方式與容器和Kubernetes結(jié)合在一起，為新問題提供創(chuàng)新的解決方案。換句話說，虛擬機也正在成為云原生架構(gòu)的一部分——這就是容器原生虛擬化。

Kubernetes的基石仍然是Linux容器的編排和管理，以創(chuàng)建一個功能強大的分布式系統(tǒng)，用于跨混合云環(huán)境部署應(yīng)用程序。Kubernetes通常運行在基于VM的基礎(chǔ)設(shè)施之上，而基于VM的工作負載通常仍然是IT組合的重要組成部分。進入2019年，Kubernetes和虛擬化的交匯有三個主要趨勢：

1、Kubernetes編排微虛擬機，為不受信任的工作負載提供更嚴格的多租戶隔離。

2、Kubernetes編排和管理傳統(tǒng)的基于VM的工作負載(通過KubeVirt)和基于容器的工作負載。

3、Kubernetes集群越來越多地部署在裸機服務(wù)器上，作為基于VM環(huán)境的Kubernetes的替代品。

這些都不是新想法，但在2019年我們期望看到這些趨勢背后的動力成為現(xiàn)實。這些功能共同說明了Kubernetes將如何繼續(xù)發(fā)展并應(yīng)用于更廣泛的應(yīng)用程序。

Kubernetes編排微VM

當采用Kubernetes和容器時，核心考慮因素之一是安全性以及如何確保容器在多租戶環(huán)境中安全運行。容器在共享Linux主機上作為獨立進程運行，并且你經(jīng)常在由多個主機組成的Kubernetes集群中運行多個容器化應(yīng)用程序。

從Linux主機級別到Kubernetes集群級別有多層容器安全性，可以保護這些應(yīng)用程序不被惡意利用。其中包括Linux內(nèi)核級功能，如cGroups、namespaces、seccomp和SELinux——它們確保容器無法利用底層Linux主機或其他容器。

在Kubernetes集群級別，基于角色的訪問控制(RBAC)、命名空間租戶隔離和pod安全策略等功能使多個應(yīng)用程序可以在同一個集群上安全地運行。

如今，大多數(shù)用戶對這些功能提供的安全性充滿信心，因此，我們看到在任務(wù)關(guān)鍵型生產(chǎn)環(huán)境中運行Kubernetes的用戶數(shù)量呈爆炸式增長。

對于某些用戶而言，可能需要更強大的多租戶隔離，無論是由于運行不受信任的工作負載，還是是否有更嚴格的安全要求或其他原因。這就是基于微型VM(如Kata Containers、Firecracker或gVisor)的方法的用武之地。

Micro-VM與你可能在VMWare、AWS或其他提供商上運行的傳統(tǒng)VM不同。相反，它們在應(yīng)用程序容器的上下文中重新混合現(xiàn)有的硬件輔助虛擬化技術(shù)(如基于內(nèi)核的虛擬機(KVM))以提供非常輕量級的虛擬機。

這種方法不是像傳統(tǒng)虛擬化那樣嘗試提供完整的“機器”，而是專注于提供足夠的VM來成功執(zhí)行應(yīng)用程序容器或功能。因此，由于其功能差異和限制，你不能只使用傳統(tǒng)VM并在基于微VM的容器中運行它。相反，微VM旨在提供相對于標準Linux容器的硬隔離，同時最大限度地減少傳統(tǒng)VM在冷啟動時間和性能方面的折中。

雖然Firecracker、Kata和gVisor等技術(shù)引起了很多關(guān)注，但目前在用戶采用方面還沒有明確的領(lǐng)導(dǎo)者，每種方法都有權(quán)衡和取舍。雖然我們預(yù)計Kubernetes編排的絕大部分工作負載仍將是標準的應(yīng)用程序容器，但隨著微VM在2019年的不斷發(fā)展，它值得關(guān)注。

Kubernetes編排標準虛擬機

Kubernetes編排引擎為企業(yè)生產(chǎn)工作負載提供了更具可擴展性和靈活性的模型。最初，這意味著，生產(chǎn)工作負載打包為應(yīng)用程序容器。但是有了像KubeVirt這樣的開源項目，我們看到同樣強大的Kubernetes編排引擎可以應(yīng)用于管理通常在云或虛擬化平臺上運行的標準虛擬機。

在2019年，我們預(yù)計這種趨勢將持續(xù)下去并轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼜V泛的思維模式變化。以前在以虛擬機為中心和以容器為中心的基礎(chǔ)設(shè)施之間的選擇將沒有實際意義。Kubernetes將開始使容器和虛擬機的混合運維成為可能，而且將是在裸機環(huán)境中運行。

容器原生虛擬化是一種概念，它使虛擬機能夠遵循與Kubernetes中基于容器的應(yīng)用程序相同的工作流程。以前，虛擬化堆棧是與Kubernetes和云原生是完全獨立的孤島——獨立的工作流程、獨立的工具、獨立的團隊等。

但隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實施，統(tǒng)一這些不同的技術(shù)、流程和團隊的需求變得至關(guān)重要。使用KubeVirt進行容器原生虛擬化，企業(yè)將能夠更有效地集成其應(yīng)用程序操作并保留現(xiàn)有的IT技能，同時擁抱基于Kubernetes構(gòu)建的現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施。

裸機上的Kubernetes(沒有虛擬機)

雖然虛擬機成為Kubernetes工作負載組合中的重要組成部分，但我們發(fā)現(xiàn)它們作為Kubernetes底層基礎(chǔ)設(shè)施的一部分變得不那么受歡迎了。雖然目前大多數(shù)Kubernetes平臺都部署在基于VM的基礎(chǔ)設(shè)施上，但容器不依賴于VM來運行。我們發(fā)現(xiàn)對在裸機上運行Kubernetes和容器的興趣繼續(xù)增長。

在裸機上運行Kubernetes將使應(yīng)用程序能夠充分利用底層硬件，這對于為Kubernetes帶來更多機器和性能敏感應(yīng)用程序的用戶來說非常重要。在裸機上運行Kubernetes和容器還可以幫助用戶減少VM蔓延并簡化操作。

為了避免被任何一個提供商或供應(yīng)商鎖定，用戶將重點放在Kubernetes上，作為跨物理、虛擬、私有云和公有云環(huán)境運行的應(yīng)用程序的通用抽象層。我們需要滿足用戶的需求。這意味著跨開放的混合云提供Kubernetes，包括內(nèi)部部署和在裸機上部署。