淺談云計(jì)算：OpenStack、docker、K8S的演進(jìn)史

作者：xiaoxiao落木 2020-11-05 11:11:26

云計(jì)算

OpenStack 當(dāng)需要配置同樣的環(huán)境時(shí)，就把別人的鏡像拿過(guò)來(lái)，進(jìn)入鏡像之后，就進(jìn)入了別人搭建好的環(huán)境，而我們只需要提供硬件支持即可，而這個(gè)鏡像就是 docker 容器。

成都創(chuàng)新互聯(lián)公司主要從事做網(wǎng)站、成都做網(wǎng)站、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、企業(yè)做網(wǎng)站、公司建網(wǎng)站等業(yè)務(wù)。立足成都服務(wù)喀喇沁,10余年網(wǎng)站建設(shè)經(jīng)驗(yàn),價(jià)格優(yōu)惠、服務(wù)專業(yè),歡迎來(lái)電咨詢建站服務(wù):028-86922220

引子

作為一名程序員，設(shè)計(jì)程序架構(gòu)、優(yōu)化算法已經(jīng)是一件很頭疼的事了，然而，還有更讓人煩躁的，那就是環(huán)境配置，想必各位同學(xué)們都深有體會(huì)。每個(gè)人的電腦都不一樣，不管是軟件還是硬件，或者是要依賴的環(huán)境，因此同樣的安裝流程在別人那里是好使的，在你這就處處 bug，在電腦 A 上能順利安裝，在電腦 B 上就遇到問(wèn)題了。于是有人就想出了一個(gè)辦法，大家何不把自己配置好的環(huán)境打包成鏡像呢?當(dāng)需要配置同樣的環(huán)境時(shí)，就把別人的鏡像拿過(guò)來(lái)，進(jìn)入鏡像之后，就進(jìn)入了別人搭建好的環(huán)境，而我們只需要提供硬件支持即可，而這個(gè)鏡像就是 docker 容器。什么是鏡像呢?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，鏡像就類似操作系統(tǒng)光盤介質(zhì)，docker 容器相當(dāng)于通過(guò)光盤安裝后的系統(tǒng)。通過(guò)光盤(鏡像)，我們能在不同機(jī)器上部署系統(tǒng)(容器)，系統(tǒng)內(nèi)的操作只會(huì)保留限制在當(dāng)前的系統(tǒng)(容器)中。需要了解的是，像 docker 這樣的容器有很多種，而 docker 只是其中之一，但它是最受歡迎的，也因此占據(jù)了大半的市場(chǎng)份額。其他容器還有 CoreOS rkt、Mesos、lxc 等。

OpenStack 的誕生

我們都知道，全球云市場(chǎng)被三大巨頭壟斷，分別是亞馬遜(Amazon)、微軟(MicroSoft)和 阿里巴巴(Alibaba)，而亞馬遜正是云計(jì)算的開(kāi)山鼻祖。

早在 2003 年，Amazon 向客戶推出了一項(xiàng)全新的業(yè)務(wù)——包括存儲(chǔ)空間、計(jì)算能力等資源服務(wù)的 Web Service，這就是大名鼎鼎的 AWS(Amazon Web Service)。說(shuō)白了，就是給大家提供了遠(yuǎn)程電腦，上面配置了各種滿足你需求的服務(wù)，你可以遠(yuǎn)程使用它，這就是云計(jì)算最早的形式。到了 2006 年，亞馬遜又推出了一種配置更簡(jiǎn)單、方便的彈性計(jì)算云(Elastic Compute Cloud)，又稱 EC2 。而在同年的 8月9日，Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特在搜索引擎大會(huì)上首次提出“云計(jì)算”(Cloud Computing)的概念。從此，云計(jì)算進(jìn)入了高速發(fā)展階段。時(shí)間轉(zhuǎn)到了 2010 年，一家名叫 Rackspace 的公司，同樣在做云主機(jī)和云儲(chǔ)存服務(wù)，和 Amazon PK 了多年，但是在競(jìng)爭(zhēng)中一直處于下風(fēng)。最終，他們把云服務(wù)代碼給開(kāi)源了。隨后，NASA 也步后塵，開(kāi)放了其在云領(lǐng)域多年的研究成果，并與 Rackspace 聯(lián)手共同成立了一個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目，就是 OpenStack，也是云計(jì)算發(fā)展的里程碑。

OpenStack 是什么

現(xiàn)在的云上資源(計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等)都是以集群的形式存在，這些集群里的物理機(jī)(Host)可以放在一個(gè)機(jī)房里，也可以分布式放在各個(gè)地方，而一個(gè) host 上又可以虛擬出多個(gè)虛擬機(jī)(VM)。關(guān)于虛擬化技術(shù)，可以參考我之前的文章。而 OpenStack 從一開(kāi)始，就是為了云計(jì)算服務(wù)的，它就是一套軟件，一套 IaaS 軟件，用來(lái)管理集群里所有 Host(物理機(jī))上的所有 VM(虛擬機(jī))。什么是 IaaS?Infrastructure as a Service，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。這里的關(guān)鍵字是“基礎(chǔ)設(shè)施”，也就是物理機(jī)。各大公司在 OpenStack 上進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)，形成了自己的 Iaas 軟件，比如華為的 FusionSphere平臺(tái) 和中興的 TECS 平臺(tái)。OpenStack 的安裝部署非?？焖?，兼容性和適用性極強(qiáng)，而且便宜，一直很受市場(chǎng)歡迎。

 

Docker 的出現(xiàn)

按理說(shuō)，Host 虛擬化出來(lái)了許多 VM，云上資源粒度劃分已經(jīng)很細(xì)了，也已經(jīng)能做到資源的充分利用。然而，虛擬機(jī)的性能開(kāi)銷很嚴(yán)重。主要由于兩點(diǎn)原因：一是虛擬層的引入;其二是因?yàn)?VM 的操作系統(tǒng)和 Host 的操作系統(tǒng)不一致，導(dǎo)致與操作系統(tǒng)有關(guān)的性能優(yōu)化手段不能應(yīng)用到所有的 VM 上。如果說(shuō)虛擬機(jī)技術(shù)開(kāi)啟了云計(jì)算時(shí)代，那么 Docker 容器作為下一代虛擬化技術(shù)，將云計(jì)算推向了高潮。

• 虛擬機(jī)和 Docker 的區(qū)別

 

首先，你要明確一點(diǎn)：Docker 容器不是虛擬機(jī)，但你可以把它近似看成一種輕量級(jí)的虛擬機(jī)。

一個(gè) VM 里可以創(chuàng)建多個(gè) Docker 容器。

Docker 比虛擬機(jī)更節(jié)省內(nèi)存，啟動(dòng)更快，數(shù)量級(jí)上”虛擬機(jī)需要數(shù)分鐘啟動(dòng)，而 Docker 只需要50毫秒”，這是因?yàn)?Docker 是利用宿主(VM)的系統(tǒng)內(nèi)核。

K8S - 為 Docker 而生

當(dāng)只需要一個(gè) 容器時(shí)，你可以手工部署，沒(méi)有問(wèn)題。然而在集群里要部署海量的 Docker，還要管理它們時(shí)，手工顯然不現(xiàn)實(shí)了，于是 Kubernetes 這種更高維度的容器編排工具應(yīng)運(yùn)而生。Kubernetes 簡(jiǎn)稱 K8S， 它抽象了所有物理機(jī)資源，將所有云主機(jī)抽象成一個(gè)資源池，而這個(gè)池子里裝的就是一個(gè)個(gè)容器。容器就是孩子，而 K8S 就是這些孩子們的親媽，為啥這么說(shuō)呢?比如，應(yīng)用程序發(fā)現(xiàn) CPU 不夠用時(shí)，K8S 就將其調(diào)度到另一臺(tái) CPU 足夠用的機(jī)器上，內(nèi)存不滿足要求時(shí)，K8S就會(huì)幫忙尋找一臺(tái)有足夠內(nèi)存的機(jī)器，并在上面創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的容器。更重要的是，一旦應(yīng)用層序由于某些原因掛掉了， K8S 還會(huì)幫它自動(dòng)遷移重啟， 照顧得簡(jiǎn)直無(wú)微不至。而開(kāi)發(fā)者只關(guān)心自己的代碼，容災(zāi)備份、服務(wù)資源擴(kuò)充則由 K8S 保證。

說(shuō)到這里，你可能認(rèn)為”K8S“的調(diào)度單位是一個(gè)容器(container)。事實(shí)上，K8S 調(diào)度的基本單位為 pod， 一個(gè) pod 表示一個(gè)或多個(gè)容器。引用一本書里所說(shuō)“之所以沒(méi)有使用容器作為調(diào)度單位，是因?yàn)閱我坏娜萜鳑](méi)有構(gòu)成服務(wù)的概念;例如 Web 應(yīng)用做了前后端分離，需要一個(gè) NodeJS 與 Tomcat 才能組成一個(gè)完整的服務(wù)，這樣就需要部署兩個(gè)容器來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的服務(wù)，雖然也可以把他們都放到一個(gè)容器里，但這顯然違反了一個(gè)容器即一個(gè)進(jìn)程的核心思想 --《Service Mesh實(shí)戰(zhàn) - 用 istio軟負(fù)載實(shí)現(xiàn)服務(wù)網(wǎng)格》”

 

 

 

本文名稱：淺談云計(jì)算：OpenStack、Docker、K8S的演進(jìn)史
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