容器編排工具可幫助用戶在開發(fā)，測(cè)試和部署時(shí)管理容器化的應(yīng)用，它們可根據(jù)給定的規(guī)范編排完整的應(yīng)用程序生命周期。當(dāng)前，有各種各樣的容器編排工具，最耳熟能詳?shù)目赡芫褪荎ubernetes(K8s)了，但其實(shí)在基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)施中，它并不是唯一。

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什么是容器編排?

容器編排是跨多個(gè)集群自動(dòng)管理基于容器的微服務(wù)應(yīng)用程序的過程。現(xiàn)在容器編排在企業(yè)內(nèi)部越來越受歡迎，隨之而來，各種各樣的容器編排工具在部署基于微服務(wù)的應(yīng)用程序中也變得越來越重要。

現(xiàn)代軟件開發(fā)不再是單片的，而是創(chuàng)建駐留在多個(gè)容器中的基于組件的應(yīng)用程序。這些可伸縮且可調(diào)整的容器匯聚在一起并進(jìn)行協(xié)調(diào)，以執(zhí)行特定功能或微服務(wù)。它們可以跨多個(gè)集群，具體取決于應(yīng)用程序的復(fù)雜性和其他如負(fù)載均衡等需求。

容器將應(yīng)用代碼及其依賴項(xiàng)打包在一起。他們從物理或虛擬主機(jī)獲取必要的資源以有效地工作。所以，當(dāng)將復(fù)雜的系統(tǒng)開發(fā)為容器時(shí)，將它們的集群以進(jìn)行部署時(shí)則需要適當(dāng)?shù)慕M織和優(yōu)先級(jí)。

容器編排工具的優(yōu)勢(shì)有哪些?

• 更好的環(huán)境適應(yīng)性和便攜性。
• 輕松部署和管理。
• 更高的可擴(kuò)展性。
• 操作系統(tǒng)資源更穩(wěn)定的虛擬化。
• 持續(xù)的可用性和冗余。
• 均勻地處理和分散系統(tǒng)中的應(yīng)用負(fù)載。
• 改進(jìn)了應(yīng)用內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)。

Kubernetes(K8s)

Google最初開發(fā)了Kubernetes。此后，它成為云原生計(jì)算基金會(huì)CNCF的的項(xiàng)目。它是一個(gè)開源的，可移植的，集群管理的業(yè)務(wù)流程框架。而最重要的是，Kubernetes得到了谷歌的支持。

Kubernetes的設(shè)計(jì)允許容器化的應(yīng)用運(yùn)行多個(gè)集群，以實(shí)現(xiàn)更可靠的可訪問性和組織性。

Kubernetes主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：

• 自動(dòng)化部署和回滾。
• 自動(dòng)可伸縮性和可控性
• 隔離容器。
• 跟蹤服務(wù)運(yùn)行狀況的能力
• 服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡
• 它充當(dāng)提供服務(wù)的平臺(tái)。

優(yōu)勢(shì)如下：

• 提供完整的企業(yè)級(jí)容器和集群管理服務(wù)。
• 有據(jù)可查且可擴(kuò)展。
• 調(diào)整工作負(fù)載而無需重新設(shè)計(jì)應(yīng)用。
• 降低資源成本。
• 部署和管理的靈活性。
• 由于容器隔離，增強(qiáng)了可移植性。
• 許多云提供商使用Kubernetes來提供托管解決方案，因?yàn)樗侨萜骶幣殴ぞ叩漠?dāng)前標(biāo)準(zhǔn)。

Google GKE

Google Kubernetes Engine是谷歌提供容器和集群管理服務(wù)的Google云平臺(tái)的一部分。它提供了Kubernetes的所有功能，例如容器化應(yīng)用的部署，擴(kuò)展和管理。而且，它更快，更高效，因?yàn)椴槐靥幚韱蝹€(gè)Kubernetes集群。

GKE甚至可以管理和運(yùn)行Google應(yīng)用程序，例如Gmail。

GKE主要特點(diǎn)表現(xiàn)：

• 支持基于Docker的Kubernetes容器工具。
• 它提供了一種混合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中它為集群分配了一系列IP地址。
• 它提供了強(qiáng)大的計(jì)劃功能。
• 利用其操作系統(tǒng)來管理和控制容器。
• 使用Google云平臺(tái)的控制面板提供集成的日志記錄和監(jiān)控。

優(yōu)勢(shì)如下：

• 自動(dòng)縮放，升級(jí)和修復(fù)。
• 通過消除相互依賴性來促進(jìn)容器隔離。
• 無縫地負(fù)載均衡和擴(kuò)展。
• 使用Google的網(wǎng)絡(luò)策略確保安全。
• 云和本地之間的可移植性。

Amazon EKS

Amazon EKS是另一個(gè)主要的Kubernetes服務(wù)。它承擔(dān)了管理，保護(hù)和擴(kuò)展容器化應(yīng)用的責(zé)任。無需使用Kubernetes控制面板，這些EKS集群在AWS Fargate的多個(gè)區(qū)域中運(yùn)行，無需服務(wù)器即可計(jì)算容器。基于Kubernetes的應(yīng)用可以方便地遷移到Amazon EKS，而無需任何代碼重構(gòu)。

EKS可與許多開源Kubernetes工具集成。這些來自社區(qū)和AWS平臺(tái)的工具，例如Route 53，AWS Application Load Balancer和Auto Scaling等。

Amazon EKS的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：

• 促進(jìn)可擴(kuò)展和高度可用的控制平面。
• 支持多個(gè)AWS可用區(qū)中的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)管理。
• AWS App Mesh的消費(fèi)服務(wù)網(wǎng)格功能。
• EKS與許多服務(wù)集成，例如Amazon虛擬私有云(VPC)，Amazon CloudWatch，Auto Scaling Group和AWS Identity and Access Management(IAM)。

優(yōu)勢(shì)如下：

• 消除了配置和管理服務(wù)器的必要性。
• 可以為每個(gè)應(yīng)用指定資源并按需付費(fèi)。
• 應(yīng)用隔離設(shè)計(jì)更加安全。
• 進(jìn)行健康監(jiān)控，而無需進(jìn)行任何停機(jī)升級(jí)和修補(bǔ)。
• 避免單點(diǎn)故障，因?yàn)樗诙鄠€(gè)可用區(qū)中運(yùn)行。
• 監(jiān)控，流量控制和負(fù)載均衡都得到改善。

微軟AKS服務(wù)

AKS通過持續(xù)集成和持續(xù)交付(CI/CD)的方式為Kubernetes提供托管服務(wù)。它有助于通過更可靠的安全性和治理方便地部署和管理無服務(wù)器的Kubernetes。

AKS提供了一種敏捷的微服務(wù)架構(gòu)。它可以簡(jiǎn)化足夠復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的部署和管理。它們可以輕松地遷移到云中，并具有容器和配置的可移植性。

AKS的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：

• 與Visual Studio Code Kubernetes工具，Azure DevOps和Azure Monitor集成
• KEDA用于自動(dòng)縮放和觸發(fā)。
• 通過Azure Active Directory進(jìn)行訪問管理。
• 使用Azure策略跨多個(gè)集群實(shí)施規(guī)則。

優(yōu)勢(shì)如下：

• 能夠構(gòu)建，管理和擴(kuò)展基于微服務(wù)的應(yīng)用。
• 簡(jiǎn)單的可移植性和應(yīng)用遷移選項(xiàng)
• 當(dāng)Devops與AKS一起使用時(shí)，可以提高安全性和速度。
• 通過在ACI中使用其他Pod，可以輕松擴(kuò)展AKS。
• 數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)處理。
• 使用Kubeflow之類的工具在AKS集群中有效訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型的能力。
• 它提供可擴(kuò)展的資源來運(yùn)行物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

IBM Cloud Kubernetes服務(wù)

IBM Cloud Kubernetes服務(wù)是為云設(shè)計(jì)的托管服務(wù)，能促進(jìn)了現(xiàn)代化容器化應(yīng)用和微服務(wù)。此外，它還具有通過合并DevOps來構(gòu)建和運(yùn)行現(xiàn)有應(yīng)用的功能。此外，它還與IBM Watson和區(qū)塊鏈等高級(jí)服務(wù)集成，可快速高效地交付應(yīng)用。

IBM Cloud Kubernetes的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：

• 能夠在云中容器化現(xiàn)有應(yīng)用并將其擴(kuò)展為新功能。
• 自動(dòng)部署和回滾。
• 通過向池中添加更多節(jié)點(diǎn)來促進(jìn)水平擴(kuò)展。
• 具有自定義配置管理的容器。
• 有效的日志記錄和監(jiān)控。
• 它具有改進(jìn)的安全性和隔離策略。

優(yōu)勢(shì)如下：

• 安全和簡(jiǎn)化的集群管理。
• 服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡功能更加穩(wěn)定。
• 彈性擴(kuò)展和不變部署
• 動(dòng)態(tài)配置
• 彈性和自愈容器。

Amazon ECS

Amazon ECS是一個(gè)容器編排工具，可在Amazon EC2實(shí)例的集群中運(yùn)行應(yīng)用。ECS支持許多Amazon服務(wù)，例如Amazon的推薦引擎，AWS Batch和Amazon SageMaker。此設(shè)置可確保其安全性，可靠性和可用性的可信度。因此ECS適合運(yùn)行關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用。

Amazon ECS的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：

• 與EKS相似，ECS集群在無服務(wù)器的AWS Fargate中運(yùn)行。
• 運(yùn)行和管理Docker容器。
• 與AWS App Mesh和其他AWS服務(wù)集成，以發(fā)揮更大的功能。
• 支持第三方容器鏡像存儲(chǔ)庫(kù)。
• 通過Amazon VPC支持Docker網(wǎng)絡(luò)。

優(yōu)勢(shì)如下：

• 基于每個(gè)應(yīng)用的資源按需付費(fèi)。
• 不需要托管服務(wù)器。
• 更新的資源位置可確保更高的可用性。
• 通過服務(wù)網(wǎng)格的端到端可見性
• 通過Amazon VPC聯(lián)網(wǎng)可確保容器隔離和安全性。
• 可擴(kuò)展性而沒有復(fù)雜性。
• 更有效的負(fù)載均衡。

微軟ASF

ASF是用于管理基于容器的應(yīng)用或微服務(wù)的分布式服務(wù)框架。它可以是基于云的，也可以是本地的。其可擴(kuò)展，靈活的數(shù)據(jù)感知平臺(tái)可提供低延遲和高吞吐量工作負(fù)載，從而解決了基于本機(jī)云應(yīng)用的許多挑戰(zhàn)。ASF支持多租戶SaaS應(yīng)用程序，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)收集和處理工作負(fù)載是它的另一個(gè)好處。

ASF的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：

• 在不同的機(jī)器和平臺(tái)上發(fā)布微服務(wù)。
• 啟用自動(dòng)升級(jí)。
• 自我修復(fù)擴(kuò)展或擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)。
• 通過刪除或填充節(jié)點(diǎn)自動(dòng)縮放。
• 促進(jìn)具有同一服務(wù)的多個(gè)實(shí)例的能力。
• 支持多語言和框架。

優(yōu)勢(shì)如下：

• 低延遲并提高了效率。
• 自動(dòng)升級(jí)，零停機(jī)時(shí)間
• 支持有狀態(tài)和無狀態(tài)服務(wù)
• 它可以安裝在多個(gè)平臺(tái)上運(yùn)行。
• 允許更可靠的資源平衡和監(jiān)控
• 具有CI/CD功能的完整應(yīng)用程序生命周期管理。

Docker平臺(tái)

Docker編排工具有助于從開發(fā)到生產(chǎn)，而Docker swarm負(fù)責(zé)集群管理。它為分散的應(yīng)用程序提供了快速，可擴(kuò)展和無縫的生產(chǎn)可能性。

Docker編排工具的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：

• 它支持Windows和Linux OS
• 它提供了使用Docker引擎和Docker數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建Windows應(yīng)用程序的功能。
• 它使用與主機(jī)中使用的Linux相同的內(nèi)核。
• 支持任何容器支持的基礎(chǔ)架構(gòu)。
• Docker Datacenter促進(jìn)了適用于Windows和Linux的異構(gòu)應(yīng)用程序。
• Docker工具可以通過Windows服務(wù)器容器對(duì)舊版應(yīng)用程序進(jìn)行容器化。

優(yōu)勢(shì)如下：

• 它提供了一個(gè)完美的平臺(tái)，可以更快地構(gòu)建，發(fā)布和運(yùn)行分布式系統(tǒng)。
• Docker為開發(fā)人員，測(cè)試人員和部署團(tuán)隊(duì)提供了設(shè)備完善的DevOps環(huán)境。
• 具有類似云的靈活性，提高了性能。
• 提供了將應(yīng)用輕松遷移到云的能力。

Helios

Helios是Spotify為Docker提供的開源平臺(tái)，跨許多服務(wù)器運(yùn)行容器。此外，由于它可以同時(shí)處理許多HTTP請(qǐng)求，因此避免了單點(diǎn)故障。Helios記錄了所有部署，重新啟動(dòng)和版本更改。可以通過命令行和HTTP API對(duì)其進(jìn)行管理。

Helios的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：

• 輕松適應(yīng)DevOps方式。
• 適用于任何網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠虿僮飨到y(tǒng)。
• 它可以一次運(yùn)行多臺(tái)計(jì)算機(jī)或單臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)例。
• 沒有規(guī)定的服務(wù)發(fā)現(xiàn)。
• 運(yùn)行Helios不需要Apache Mesos。但是，JVM和Zookeeper是先決條件。

優(yōu)勢(shì)如下：

• 大規(guī)模運(yùn)行
• 沒有系統(tǒng)依賴性
• 避免單點(diǎn)故障

如何選擇一個(gè)容器編排工具?

以上的容器編排工具，是目前市場(chǎng)上最為主流的平臺(tái)和工具。可以根據(jù)自身的需求選擇最適合的。Kubernetes提供了大量功能，最適合企業(yè)級(jí)容器和集群管理。各種平臺(tái)都可以管理Kubernetes，例如Google，AWS，Azure，Pivotal和Docker等。隨著容器化工作負(fù)載的擴(kuò)展，企業(yè)也獲得了相當(dāng)大的靈活性。

Kubernetes的主要缺點(diǎn)是缺乏與Docker Swarm和Compose CLI清單的兼容性。學(xué)習(xí)曲線和設(shè)置也非常復(fù)雜。盡管有這些缺點(diǎn)，它還是部署和管理集群的最受青睞的平臺(tái)之一。

Docker Swarm更適合那些已經(jīng)熟悉Docker Compose的人。簡(jiǎn)單明了，無需其他軟件。但是，與Kubernetes和Amazon ECS不同，Docker Swarm不具有內(nèi)置日志記錄和加快空格等高級(jí)功能。因此，它更適合于開始使用容器的小型企業(yè)。

如果你已經(jīng)熟悉AWS，那么Amazon ECS是集群部署和配置的絕佳解決方案。它是一種快速便捷的啟動(dòng)方式，可滿足規(guī)模需求，并與其他幾項(xiàng)AWS服務(wù)集成。此外，對(duì)于沒有很多資源來維護(hù)容器的小型團(tuán)隊(duì)來說，它是理想的選擇。但它的缺點(diǎn)之一是它不適用于非標(biāo)準(zhǔn)部署。而且ECS具有特定的配置文件，使故障排除變得困難。