像Kubernetes這樣的容器管理器已經(jīng)成為管理大量容器的關(guān)鍵。通過在集群(一組機(jī)器)中運(yùn)行容器，系統(tǒng)可以優(yōu)化每個應(yīng)用程序消耗內(nèi)存的方式。隨著云原生生態(tài)系統(tǒng)向微服務(wù)設(shè)計和日益分散的計算發(fā)展，自動化這些容器管理操作變得至關(guān)重要。

Kubernetes已成為接近標(biāo)準(zhǔn)的容器編排和調(diào)度實用程序，使工程師能夠從一個控制平面更好地管理其分布式節(jié)點(diǎn)。如今，它是維護(hù)最積極的編排器，這意味著該領(lǐng)域的許多其他工具都傾向于與 Kubernetes 集成并將其擴(kuò)展到獨(dú)特的開發(fā)場景中。例如，kube-rs 使使用 Rust 語言的 Kubernetes 更容易。

云原生計算基金會 (CNCF) 一直是streaming, observability, container runtime, CI/CD等領(lǐng)域新的云原生工具的一股力量。

下面，我們將研究由CNCF托管的七個與調(diào)度和編排相關(guān)的項目。其中許多開源項目都支持 Kubernetes，并有助于處理多集群管理、多云、數(shù)據(jù)密集型工作負(fù)載和其他特定要求等問題。

1. Kubernetes

用于自動化部署、擴(kuò)展和管理容器化應(yīng)用程序的系統(tǒng)。

• GitHub：https://github.com/kubernetes/kubernetes
• 網(wǎng)站：https://kubernetes.io/

Kubernetes，通常縮寫為 K8s，是使用最廣泛的容器編排器。Kubernetes 最初由 Google 設(shè)計，擅長調(diào)度和擴(kuò)展大規(guī)模容器工作負(fù)載、優(yōu)化它們的運(yùn)行位置以及處理許多其他應(yīng)用程序生命周期職責(zé)。正如我們之前詳述的，Kubernetes 與 Docker 不同，盡管這兩種工具經(jīng)常同時使用。Kubernetes 于 2014 年開源，現(xiàn)在是一個完全畢業(yè)的 CNCF 項目。

2. Crossplane

通用控制平面。

• GitHub：https://github.com/crossplane/crossplane
• 網(wǎng)站：https://crossplane.io/

現(xiàn)在有多種 Kubernetes 風(fēng)格。Kubernetes 可以通過 EKS、AKS、GKE、ACK 或 PKS 等服務(wù)進(jìn)行自我管理或云管理。多集群管理也有不同的做法。Crossplane 是一種擴(kuò)展 K8s API 的工具，可以更輕松地與多個云提供商交互。使用 Crossplane，團(tuán)隊可以通過一個通用 API 進(jìn)行通信，以自定義方式管理多個集群和供應(yīng)商。Crossplane 還支持插入安全策略和護(hù)欄，以幫助保護(hù)您的云原生基礎(chǔ)架構(gòu)。Crossplane 由 Upbound 創(chuàng)建，在 CNCF 中處于孵化狀態(tài)。

3. Fluid

用于彈性數(shù)據(jù)抽象和加速的云原生編排平臺。

• GitHub：https://github.com/fluid-cloudnative/fluid
• 網(wǎng)站：http://pasa-bigdata.nju.edu.cn/fluid/index.html

如今，在 AI/ML 開發(fā)等場景中使用數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用程序很常見。Kubernetes 是一個容器編排器，而 Fluid 則是為編排數(shù)據(jù)層而設(shè)計的。Fluid 是一個開源的 Kubernetes 原生項目，可幫助處理數(shù)據(jù)并按需擴(kuò)展數(shù)據(jù)集緩存。基于 Alluxio，F(xiàn)luid 為管理數(shù)據(jù)集提供了運(yùn)行時和額外的抽象，使其成為處理分布式緩存的主要工具。通過優(yōu)化數(shù)據(jù)處理方式，F(xiàn)luid 可以比其他方法更快地訓(xùn)練AI/ML 模型。在撰寫本文時，F(xiàn)luid 是一個沙盒 CNCF 項目。

4. Karmada

多云、多集群 K8s 編排器。

• GitHub：https://github.com/karmada-io/karmada
• 網(wǎng)站：https://karmada.io/

如前所述，擴(kuò)展的云原生架構(gòu)可能使用不同風(fēng)格的 Kubernetes。Karmada 就是為這一現(xiàn)實而構(gòu)建的，因為它是一個實用程序，可幫助您跨各種 Kubernetes 集群和云運(yùn)行應(yīng)用程序。使用 Karmada 作為集中管理點(diǎn)可以幫助避免供應(yīng)商鎖定并實現(xiàn)混合多云計算安排。Karmada 使用 REST API 服務(wù)器運(yùn)行，該服務(wù)器與訪問各種云中的集群的控制器進(jìn)行通信。此過程根據(jù)約束和可用資源來調(diào)度集群。Karmada 目前是一個由 CNCF 托管的具有開放治理的沙盒項目。

5. kube-rs

Kubernetes 的 Rust 客戶端。

• GitHub：https://github.com/kube-rs/kube-rs
• 網(wǎng)站：https://kube.rs/

與 Kubernetes 的Go 客戶端類似，kube-rs 為 Kubernetes 自定義資源定義 (CRD) 提供運(yùn)行時抽象層和宏。該項目使編寫與 Rust 中的 Kubernetes API 交互的應(yīng)用程序變得容易。Kube.rs 將反射器、控制器和自定義資源接口等 Kubrentes 原生元素重新解釋為 Rust 語言。查看??入門指南??以開始使用 kube-rs。在撰寫本文時，kube-rs 是 CNCF 的沙盒項目。

6. Open Cluster Management

用于管理多個 K8s 集群的集中控制平面。

• GitHub：https://github.com/open-cluster-management-io/ocm
• 網(wǎng)站：https://open-cluster-management.io/

隨著組織部署的 Kubernetes 集群數(shù)量的增加，同時管理它們變得越來越困難，更不用說保持對其內(nèi)部運(yùn)作的可見性了。跨多個云供應(yīng)商使用 Kubernetes 的團(tuán)隊加劇了這種情況。開放集群管理 (OCM) 項目是一個有趣的開源計劃，旨在提供對多個 Kubernetes 集群的集中控制。借助 OCM，操作員可以從單個控制平面創(chuàng)建和刪除多個云上的集群。您也可以注冊集群并跨多個集群應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)安全策略。OCM 提供clusteradm，一個用于多集群管理的命令行工具。在撰寫本文時，Open Cluster Management 是 CNCF 的沙盒項目。

7. Volcano

云原生批處理系統(tǒng)。

• GitHub：https://github.com/volcano-sh/volcano
• 網(wǎng)站：https://volcano.sh/en/

Volcano 是一個開源項目，它為批處理和彈性計算提供組件。創(chuàng)建它是因為 Kubernetes 不提供開箱即用的數(shù)據(jù)密集型工作負(fù)載所需的那種批處理調(diào)度功能。該工具有助于在 AI/ML 或基因組學(xué)等領(lǐng)域?qū)⒋髷?shù)據(jù)應(yīng)用程序作為 Kubernetes 工作負(fù)載運(yùn)行。在撰寫本文時，Volcano 是 CNCF 的沙盒項目。

想法：開源調(diào)度器工具

上面，我們回顧了 CNCF 下一些新興的容器編排和調(diào)度項目。如您所見，Kubernetes 無處不在的后果影響了許多新軟件包的創(chuàng)建，以迎合這種新范式。無論運(yùn)營商是試圖統(tǒng)一不同的 Kubernetes 風(fēng)格，使用他們選擇的語言工作，還是在 Kubernetes 集群中運(yùn)行數(shù)據(jù)密集型計算，CNCF 都有一些有趣的項目來滿足這些特殊需求。