大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)迭代：容器要革“虛擬化”的命？

作者：讀芯術(shù) 2019-04-29 14:37:11

云計算

虛擬化 大數(shù)據(jù)時代面臨著生態(tài)系統(tǒng)的不斷更新迭代。程序猿和攻城獅們絞盡腦汁地想要降低硬件成本、開發(fā)出能保羅萬象的系統(tǒng)。

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大數(shù)據(jù)時代面臨著生態(tài)系統(tǒng)的不斷更新迭代。程序猿和攻城獅們絞盡腦汁地想要降低硬件成本、開發(fā)出能保羅萬象的系統(tǒng)。

先是系統(tǒng)分身——虛擬機的出現(xiàn)，宿主系統(tǒng)和虛擬鏡像靈活切換，十分酷炫!隨著GO語言這位***王者的出現(xiàn)，又有“神猿”編寫出了docker這個貌似鯨魚的可愛工具。服務(wù)器的資源共享進(jìn)入了容器時代。如今很多頭部的IT公司基于docker不斷拓展新業(yè)務(wù)。隨著微服務(wù)架構(gòu)的橫空出世，docker迅速與之組成戰(zhàn)隊，就更加飄飄然了。

這幾年，容器將取代“虛擬化”的言論甚囂塵上。事實上，沒有絕對的技術(shù)，大數(shù)據(jù)的生態(tài)系統(tǒng)是鮮活的，不斷更新且多向兼容。虛擬化和容器必將經(jīng)歷短期共存的過程，最終的生死存亡只能交給“生態(tài)圈”自主篩選。

就目前而言，容器比虛擬機更敏捷迅速，且容器支持混合和多云的采用。最重要的一點是容器具有很強的適應(yīng)性：它可以輕松地集成于現(xiàn)有的IT實踐當(dāng)中。同時，容器化應(yīng)用程序因其靈活共享的特性，大大提高了VM的CPU利用率，降低了硬件成本。但另一方面，每一個虛擬機都有自己的操作系統(tǒng)，驅(qū)動程序和應(yīng)用程序，具有更強的隔離性。

VMs

二十年前，一家名為VMware的創(chuàng)業(yè)公司通過提供創(chuàng)建非物理機器虛擬化平臺(如Linux，Windows等)來引入業(yè)務(wù)。

隨著服務(wù)器處理能力的提高，基本應(yīng)用程序無法***限度地利用所有豐富的新資源。而虛擬機(VM)的出現(xiàn)，可以在物理服務(wù)器上運行軟件，并模擬特定的硬件系統(tǒng)。其中管理程序是可以創(chuàng)建和運行虛擬機的軟件或硬件。

使用不同操作系統(tǒng)的虛擬機可以在同一服務(wù)器上運行。例如，一個Unix虛擬機可以同時在能夠運行Linux虛擬機的服務(wù)器上運行。每個虛擬機都有自己的應(yīng)用程序、二進(jìn)制文件和庫。因此，企業(yè)可以保留舊計算機，添加新軟件，無需重新購買能夠運行Unix軟件的新計算機。對于組織不斷變化的需求而言，這是一個更簡單、更便宜的解決方案。

服務(wù)器虛擬化是在虛擬化軟件的幫助下，將物理服務(wù)器劃分為若干個小型虛擬服務(wù)器的技術(shù)。在這個系統(tǒng)中，每個虛擬服務(wù)器將同時運行多個操作。Wikibon的***分析師James Kobielus在最近的一次Dataversity?采訪中說：

服務(wù)器虛擬化的巨大優(yōu)勢在于可以更好地利用所投資的硬件資源。其面臨的問題是：在不同平臺的不同虛擬機中，管理不同的機器映像相當(dāng)復(fù)雜，這可能會造成相應(yīng)的管理負(fù)擔(dān)。

容器(Containers)

即使有可用的工具，虛擬機技術(shù)也很難被使用。例如，在虛擬世界中很難分離特定的、消耗資源的應(yīng)用程序。微服務(wù)和容器化提供了一個更簡單的選擇。一個特定的應(yīng)用程序代碼(例如查詢處理器和數(shù)據(jù)庫索引邏輯中的后端數(shù)據(jù))可以通過微服務(wù)的容器來分割不同的工作負(fù)載。

容器類似于虛擬機，來自其他系統(tǒng)的軟件也可以在不同的服務(wù)器上運行。容器還允許應(yīng)用程序與庫和依賴項一起運行。也就是說，當(dāng)虛擬機模擬硬件系統(tǒng)時，容器能夠以核心操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)來運輸自己的軟件系統(tǒng)。

相較于虛擬機而言，容器占用空間更少?！疤摂M機可能需要大量的資源開銷，例如網(wǎng)絡(luò)輸入、輸出、內(nèi)存和磁盤。因為單個虛擬機運行自己的操作系統(tǒng)，而容器則不運行?！盞obielus說道。容器共享稱為操作系統(tǒng)(OS)內(nèi)核的東西，它訪問操作系統(tǒng)核心。另外，支持容器的操作系統(tǒng)可以更小，并且具有比虛擬機的操作系統(tǒng)更少的特征。容器啟動速度更快，僅使用啟動整個操作系統(tǒng)所用內(nèi)存的一小部分。顯然，容器是下一個進(jìn)化的步驟。Kobielus評論說：

容器化在過去五年里開始流行。這是一種做微服務(wù)、分發(fā)與平臺無關(guān)的虛擬化服務(wù)器環(huán)境的方法，并且此方法有效。容器不僅可以在服務(wù)器中運行，還可以在客戶機設(shè)備等上運行。容器化實際上是通常所謂的云計算的核心。

容器化技術(shù)長期以來一直是Linux的一部分。Kobielus表示，目前Docker是***的容器之一，其他容器化技術(shù)，都被插入到Linux中了?；旧?，Linux是操作系統(tǒng)，Linux容器可以通過Docker、Mesos和其他各種方式實現(xiàn)?！翱梢栽贒ocker容器中運行應(yīng)用程序邏輯，然后獨立地擴展它們。” 

Docker支持在大多數(shù)Linux平臺上都可用，可以輕松運行這些容器及其應(yīng)用程序。它們基本上可以在任何Linux平臺以及其他非Linux平臺上運行。通過使用容器，可以在操作系統(tǒng)和底層硬件平臺之間靈活地移動微服務(wù)。

Kubernetes

Kubernetes是一個開源的容器編排系統(tǒng)，旨在自動擴展、部署和管理容器化應(yīng)用程序。容器編排系統(tǒng)最初由Google開發(fā)，但現(xiàn)在由Cloud Native計算基金會保存和維護(hù)。NetApp現(xiàn)在使用Kubernetes發(fā)行版，該發(fā)行版嵌入在其環(huán)境中，并在整個分布式云架構(gòu)中協(xié)調(diào)存儲資源和存儲容器化。

StackPointCloud開發(fā)了一個基于Kubernetes的控制平面，用于管理聯(lián)合可信存儲集群，并在公共云服務(wù)提供商之間同步持久性存儲容器。之后，大型數(shù)據(jù)存儲供應(yīng)商NetApp采用該技術(shù)并將其轉(zhuǎn)變?yōu)镹etApp Kubernetes服務(wù)，該服務(wù)允許客戶在僅僅三次點擊的情況下啟動Kubernetes集群或存儲集群。

“它可以擴展到被數(shù)百個用戶使用，客戶能夠部署可以從單個用戶界面擴展的容器，”Kobielus評論道。這就是存儲的容器化。容器化的大部分過程都集中發(fā)生在應(yīng)用程序和中間設(shè)備功能上。 

據(jù)Kobielus說：“Kubernetes或Docker以及Linux容器的一個傳統(tǒng)弱點就是它們不適合存儲或不具有持久性。但是，在利用kubernetes和容器、docker等工具在云環(huán)境中實現(xiàn)數(shù)據(jù)持久性方面，wikibon提供了大量關(guān)于存儲空間的創(chuàng)新?！?/p>

目前已有多個將存儲容器化的例子(存儲有時被描述為大數(shù)據(jù)分析的核心)。NetApps稱其新的Kubernetes服務(wù)可以在AWS，Google Compute平臺和Microsoft Azure中運行StackPoint引擎。(它還支持DigitalOcean，Packetclouds等)此外，Cloud Native Computing Foundation還有Rook，它用于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲容器化和底板的編排。

Hadoop存儲

大數(shù)據(jù)分析平臺正在形成一種趨勢。這與被用于存儲的Hadoop有關(guān)。它被用于數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)存檔和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。同時也被用于數(shù)據(jù)治理。Hadoop是一個開源核心平臺，許多企業(yè)將其與大數(shù)據(jù)一起使用，以達(dá)到各種目的。因此，Hadoop分布式文件存儲已經(jīng)變得非常流行。Hadoop目前被用于內(nèi)部云、公共云和混合云中。Hadoop生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)在正處于容器化過程中。Red Hat是Kubernetes云中的主要實施者之一。Kobielus說道：

創(chuàng)新者基本上將Hadoop生態(tài)系統(tǒng)的所有組成部分納入他們的計劃，然后對其進(jìn)行容器化，以便后期獨立部署、擴展和管理。然后使用Kubernetes將它們以各種組合形式進(jìn)行編排。

如今，很多企業(yè)都在應(yīng)用這些數(shù)據(jù)分析的開源平臺技術(shù)?！八麄冋谝愿鞣N各樣的方式將它們結(jié)合起來，很多獨立開源項目的原始開發(fā)人員并沒有完全預(yù)料到這一點?！盞obielus評論道。所有這些平臺都得到了容器化，這種趨勢將會持續(xù)，在短期內(nèi)不會很快改變。

文章標(biāo)題：大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)迭代：容器要革“虛擬化”的命？
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