基于容器的云原生，讓業務更自由地翱翔云端
無論是要構建一個應用或開發一個更龐大的解決方案，在技術選型時，技術的開放性和可移植性已經成為很多企業優先考慮的問題之一。畢竟沒人希望自己未來的發展方向和成長速度被自己若干年前選擇使用的某項技術所限制或拖累。
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那么當你的業務已經上云，當你在云中通過開放、自由的開源技術和產品來運營時，是否就意味著不再需要擔心開放與否的問題？并不是！你選擇的云平臺本身，它開放嗎？自由嗎？存在技術鎖定的隱患嗎？
市面上的云服務平臺豐富各異，如何選擇最適合自己的？更重要的是，你考慮過云的可移植性問題嗎？我們在今年根據具體需求選擇的云平臺，能否滿足以后的需求？如果不能，是否可以在必要時方便快捷地將應用移植到其他平臺？
云的中立性，該考慮了！
在云時代，諸如容器和無服務器計算這樣的云原生技術是構建高可移植性應用程序時不可或缺的。與日漸繁瑣并且幾乎無法管理的單體（Monolithic）模型不同，云原生微服務架構是模塊化（Modular）的。這種方法使得我們可以自由地為工作選擇適合的工具，用一個服務來執行一種特定功能，通過“專精”獲得更好的效果。
云原生方法在這種情況下開始大放異彩，它提供了一種有效流程，方便我們更新和替換應用程序中的單個組件，而不會對整個工作負載產生影響。使用云原生思維進行開發，還催生出一種聲明性（Declarative）的部署方法：分別部署應用程序、為其提供支撐的軟件棧，以及配套的系統配置。
為何使用容器？
我們可以把容器想像成一種專為執行某一特定任務而設計的超輕量級虛擬機。容器的壽命往往很短暫，前一分鐘可能還在運行，下一分鐘就消失了，缺乏持久性。實際上，持久性是通過綁定主機文件系統中的塊存儲或掛載其他存儲服務來實現的，并不需要與容器本身進行綁定。
通過對應用程序進行容器化改造，可使其具備可移植性！只需準備好一個容器鏡像，就能將其部署到不同架構CPU上運行的不同操作系統中。由于容器化應用程序是一種自包含（Self-contained）的獨立單元，其中包括了所有必須的依賴項、庫以及配置文件，因此在不同云環境中運行完全無需更改代碼。
簡單來說，在云原生設計中，容器可通過下列方式實現可移植性：
- 輕量級虛擬化：容器為應用程序的運行提供了一種隔離環境，雖然共享主機操作系統內核，但會對進程、文件系統以及網絡資源進行隔離。
- 可移植且一致：容器將應用程序及其依賴項打包在一起，確保無論在開發還是生產環境中，應用程序都可以一致地運行。
- 資源效率：容器比虛擬機消耗的資源更少，因為容器會隔離進程并共享主機操作系統的內核；同時容器不需要在主機操作系統之上運行一個單獨的“來賓”操作系統，這進一步降低了開銷。
- 快速啟動和部署：容器啟動速度飛快，因為并不需要引導完整的操作系統，因此容器成了快速部署、擴展和恢復等場景中的理想選擇。
- 不可變的基礎架構：容器在設計上是不可變（Immutable）的，這意味著容器在構建完成之后就不會再產生任何變化，這種特性簡化了部署、版本控制和回滾流程，還有助于確保在不同環境中實現一致的行為。
何時應當考慮使用容器？
容器可以幫助我們維持一致性，同時有助于省略開發過程中的某些暫存和投產環節。開發過程中所發布的代碼將在整個測試和部署周期中保持完整。
容器在資源的使用方面非常高效，并且本身非常輕巧。雖然類似于虛擬機，但容器一般只有數十MB大小，不像虛擬機那么龐大（往往有數GB大小，雖然也有更小的，但資源浪費情況更嚴重）。容器越輕巧，啟動速度就越快，從而越容易在動態的云環境中實現彈性和高性能橫向擴展。容器在設計上還是不可變的。如果有什么東西需要變更，并不需要將變更嵌入容器，只要銷毀舊容器創建新容器就行了。
除此之外，在決定是否將容器作為云原生模型的一部分時，還需要注意下列因素：
- 提高部署的一致性：容器會將應用程序及其依賴項打包在一起，確保在不同環境中運行時產生一致的行為，這還有助于簡化部署過程，降低配置問題造成的風險。
- 增強可擴展性：容器可通過快速啟動新實例來應對激增的需求，幫助應用程序實現快速擴展，同時還可優化資源使用，改善系統整體性能。
- 經濟高效的資源利用率：容器的資源用量遠少于傳統虛擬機，企業可在相同硬件上運行更多實例，從而節約云基礎設施的成本。
- 為開發和測試周期提速：容器促進了開發、測試和生產環境間的無縫過渡，簡化了開發過程，加快了新功能和Bug修復的發布速度。
- 簡化應用程序管理：容器編排平臺負責管理容器化應用程序的部署、擴展和維護，可自動實現大部分運維任務，降低IT團隊的負擔。
有關容器的最佳實踐
運行容器的方法有很多，這些方法都是可以互操作的。例如，在從其他公有云平臺遷移時，只需將自己的容器鏡像重新部署到新環境，即可快速遷移工作負載。此外，我們還可以使用不同的工具和引擎來運行容器。這些方式有著不同的資源利用率和價格點。
以Akamai的云平臺為例，如果通過Linode進行托管，用戶將可以使用Linode Kubernetes Engine（LKE）運行自己的容器，或者也可以通過虛擬機來運行Podman、HashiCorp Nomad、Docker Swarm以及Compose。
這些符合開放標準的工具可以幫助大家快速完成開發和測試工作，并且在使用LKE這樣的服務時，還可以通過簡化管理獲得更多附加值。Kubernetes會成為用戶的控制平面。用戶可將其視作一個控制臺，通過上面的各種按鈕和旋鈕控制自己的容器，并使用各種基于開放標準的工具。
容器的另一個重點在于需要理解該用什么來存儲和訪問自己的容器鏡像（這個東西也被稱為容器注冊表）。通常建議使用Harbor。作為一個CNCF項目，Harbor可以幫助我們運行專用的容器注冊表，從而控制相關的安全設置。
請始終記得進行測試，并準備好足夠深入的回歸測試套件，以確保自己的代碼符合最高的性能和安全性要求。容器還應該具備失敗計劃。如果一個容器失敗，此時的重試機制應該是怎樣的？該如何重新啟動？這會產生怎樣的影響？應用程序又該如何恢復？有狀態數據是否持久保留在映射卷或已綁定的掛載卷上？
在云原生環境中使用容器時，還需要注意下列最佳實踐：
- 使用輕量級基礎鏡像：從輕量級基礎鏡像（例如Alpine Linux或BusyBox）著手，這有助于減小容器的整體大小并最大限度減小攻擊面。
- 使用容器編排工具：使用容器編排工具（例如Kubernetes、HashiCorp Nomad、Docker Swarm或Apache Mesos）來跨越多臺主機管理和擴展容器。
- 使用容器注冊表：使用容器注冊表（例如Docker Hub、GitHub Packages registry、GitLab Container registry、Harbor等）來存儲和訪問容器鏡像。這有助于跨越多臺主機和計算環境共享和部署容器鏡像。
- 限制容器特權：限制容器所獲的的特權，只為容器提供完成預期目的所必須的特權。盡可能部署無Root容器，從而降低容器遭到破壞被濫用后造成的風險。
- 實施資源約束：針對CPU和內存等資源設置限制約束，防止容器使用太多資源并影響到系統整體性能。
- 確保容器處于最新狀態：通過最新安全補丁和更新讓容器鏡像始終處于最新狀態，最大限度降低漏洞所造成的風險。
- 充分測試容器：在部署到生產環境前，確保容器能夠按照預期工作且不包含漏洞。使用CI管道在每個階段進行自動化測試，從而減少人為錯誤。
- 為容器實施備份和恢復機制：為容器訪問的持久數據實施備份和恢復策略，以確保在出現故障或災難后，工作負載依然可以快速恢復。
越來越多的企業和業務開始上云，云計算的概念也變得愈加重要。云平臺的中立性對于維護公平競爭環境、保護數據安全和隱私、確保服務質量和可靠性以及提升業務靈活性和可擴展性都至關重要。在選擇云服務商時，企業有必要考慮服務商是否能保持中立性，并采取相應的監管和管理措施，以確保云服務的公正性和安全性。
在選擇了要使用的云平臺，并開始構建、部署自己的應用和業務時，也需要充分利用上文提到的云原生思路和容器等技術，為應用的可移植性奠定基礎，確保在需要時能夠以最小的代價，順利在不同平臺之間進行遷移。
Akamai旗下的Linode云計算平臺始終堅持開放的心態，不僅努力打造開放且自由的平臺，允許用戶自由選擇和管理自己的服務，而且始終致力于保護用戶數據的安全和隱私，遵循嚴格的隱私政策和數據處理規范。此外，Linode也大力參與到開源社區，提供了對許多開源項目和工具的支持。
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