为什么所有人都想要使用Kubernetes？

作者：megrez 2020-02-20 16:42:40

云计算 首先让我们了解一下Kubernetes是如何解决在大多数在云端部署应用时碰到的问题，它是如何支持我们的基础设施向云端迁移。

说实话，我是一个Kubernetes爱好者。Kubernetes可以说是软件开发领域迈出的一大步。当我知道Kubernetes的时候，我就想这才是在生产环境使用容器的正确之道。我没有任何迟疑就接受了Kubernetes。像我这样的，还有数以千计的架构师已经成功拥抱了这一技术。

首先让我们了解一下Kubernetes是如何解决在大多数在云端部署应用时碰到的问题，它是如何支持我们的基础设施向云端迁移。

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牢记你的目标

在万物云化的时代，对于所有公司都有一些共同的目标。

以下一些目标一般都会具有高优先级：

• 尽快迁移到云上(云端迁移)
• 减少系统管理的成本，基础设施的成本，人力成本(成本缩减)
• 减少完成项目所需的时间(尽快面向市场)
• 系统高性能、高可用(质量提升)
• 牢记这些目标，我们就能迈上云端，然后思索下一步的动作。

我们为什么需要容器?

在我们思考为什么需要Kubernetes之前，我们需要先问自己，为什么我们需要容器?容器在软件开发的历史上是一次巨大的变革，因为它将生产环境带入到每个开发者的本地环境中，我们不再需要担心Linux和Windows的兼容问题。通过使用容器，我们可以在任何工作站上轻易地重现出任何问题。并且，我们也能轻易地将容器迁移到任何一个平台上，不需要做任何其他多余的操作。在容器出现之前，开发者就懂得把应用程序打包进行发布，因为他们知道应用程序如何能够正常运行，比如你可以将依赖组件和应用一起打包。站在DevOps的角度，容器非常优雅，因为每个发布系统只需要处理一件事物，那就是容器。不仅如此，所有的容器构建过程可以由开发者通过Dockerfile来描述，这意味着无论在本地开发环境还是持续集成环境，你都使用同样的方法来构建应用。

容器意味着维护的事项更少，屏蔽环境的细节做到无差异化，那么也就更少的错误。

我们能够把容器的镜像推送到Registry。通过Registry，我们在任何地方都能下载、部署，无论是笔记本电脑还是虚拟机(本地或者云端)甚至是Serverless的场景，比如Heroku。相较于虚拟机，容器真正的优势在于它虚拟了操作系统你那个而不是外部资源。这样更高级别的抽象使得我们拥有一种更轻量级、更简单也更经济的方式来部署应用。

为什么需要Kubernetes?

在之前的一节中我们解释了为什么大家都会使用容器，但并没有提及我们为什么需要Kubernetes。不管怎么说，我们已经接受了容器这个事物。这带来了一个新的需求，我们如何管理容器?我们如何可靠地编排容器?我们的答案是Kubernetes!

拥有了Kubernetes，你所需要做的事就是将镜像推送到Registry，然后等待Kubernetes来完成剩余的工作。所有部署环节的任务都由Kubernetes来管理，我们根本无需去担心基础设施。

Kubernetes是业界领先的容器编排解决方案。它是在Google对容器的实践中逐渐开发完善的，同时也是开源的。它的架构允许容器编排，也允许与旧的系统集成。这意味着你能在本地安装Kubernetes，也可以在云端安装、使用，甚至允许你是用混合云的架构。

所以，我们之所以会使用Kubernetes，是因为它的稳定性、可靠性和易用性。简单来说，Kubernetes是部署容器的最佳方式。

Kubernetes是Serverless吗?

Kubernetes是不是Serverless?我认为Kubernetes和Serverless是两个不同领域的词。Serverless更多是一种哲学，而Kubernetes则是一个具体的工具。让我们暂且先回顾一下我们最初的目标，我们说我们需要减少对操作系统的依赖以及减少维护他的成本，而这就是Serverless。

那么问题就变成了，Kubernetes是否让我们实现了这个目标呢?简单来说，是的。

Serverless的严格定义是，我们不需要关心到底是什么应用容器、什么系统、什么硬件在运行我的代码，甚至我都不知道它位于世界的哪个角落。虽然Kubernetes确实向开发者隐藏了诸多的复杂性，但我们确实还是需要了解服务器的相关部分，比如，你仍然依赖于某个特定的容器提供的操作系统。同时，你也依赖于某个特定版本的Kubernetes。这意味着，理论上来说Kubernetes并不算Serverless。

接着，让我们来看几个Serverless的解决方案。

Heroku Runtime[1]的底层是依赖于容器，当然你也可以在Heroku上直接部署自己的容器[2]。大部分的Lambda函数都是运行在容器中。

这就是为什么我们认为部署在云端的Kubernetes不是Serverless，因为它是基于容器的，并且还依赖于操作系统。然而，同样依赖于容器的Heroku Runtime或是Lambda计算服务却被认为是Serverless。

所以我仍然认为Kubernetes是一种Serverless的解决方案，即使它不满足严格的定义。这个世界并不是非黑即白的，云端版本的Kubernetes提供的抽象程度(如屏蔽了操作系统以及底层资源)对我来说已经足够了。

我不希望在这里咬文嚼字。除开我们是否要给Kubernetes贴上Serverless这个标签的问题，Kubernetes确实能够让我们迅速上云，是减少系统管理成本、基础设施维护成本，提高业务质量的一大利器。所以我们实际上无须去关心那些标签，黑猫白猫抓到老鼠就是好猫。

Kubernetes的优势

Kubernetes是一个非常优秀的平台，使我们能够脱下传统虚拟机的戎装去拥抱云。它带来活力，减少系统管理成本，并且将服务的质量推上一个新的高度，在Kubernetes诞生之前我们很难做到这一步。许多传统的问题比如网络，数据保护等在Kubernetes中都能够通过高级配置来实现。

以下是Kubernetes带来的一些优势：

• 可扩展性：你只需要部署一个容器，就能够毫无障碍地设置扩容策略。然后，你只需要保证你的账户里有足够的余额就行了。
• 透明化：每个容器只完成一项工作。容器之间的关系被映射成配置文件，不需要担心遗漏什么，当然细节也无法被隐藏。
• 节约时间：流程非常简单，所有的步骤都能够被重复。
• 版本控制：从设计上来看，每一次部署都被版本化。当然，稍微花点时间，你也可以将配置文件用Git管理起来。

与其他方式相比，Kubernetes简化了所有开发运维的事项，将开发者带入到一个几乎不需要运维的理想状态。开发团队和运维团队之间的摩擦也减少了，因为原本两者职责的模糊地带现在也划清了界线，系统本身也保持了相当的透明度。

其他的一些优点列举如下：

• 水平扩展：Kubernetes本身能够自动扩展，支持在集群中增加节点或者调整可用的物理资源。同时，他也能扩展逻辑资源，如调整一个服务的Pod数目。
• 智能升级：每次你升级容器镜像的时候，升级的过程是平滑的。旧的Pod会一直保持可用的状态直到新的Pod启动完成才会被销毁。这就是我们常说的零宕机部署。
• 支持本地搭建或是云端服务：使用使用云以外还有别的选择吗?当然!我总是偏好完全云端的解决方案，当然在一些场景下，可能也需要在本地环境或者机房部署，当然Kubernetes也能够完美支持。
• 远离厂商捆绑：Kubernetes在每个通过认证的公有云平台具有一致性[3]。如果你对你的服务商不满，你只需要花费少量的时间就可以更换厂商。
• 对开发者没有额外的成本：任何已经被容器化的软件都能一键部署。开发团队不需要学习额外的知识。

我们到底如何选择?

Kubernetes的灵活性很强，利用云端的方案，你可以轻松地管理Kubernetes集群。当我了解到Kubernetes的时候，我就认为它是一个可行的、安全的方案，能够有效减少开发者的负担。它具备所有传统基础设施的优势，同时让我们在不重构应用的同时，享受不需要运行维护的便利。和很多其他看上去闪闪发亮的解决方案(如Serverless)相比，Kubernetes更加实在。Serverless确实很不错，但是很多复杂的场景，它并不能很自如地应付。并且从逻辑上来看，全盘接受像Lambda这样前沿的技术需要一个巨大的思维转变。对于运维团队来说，这样的改变并不容易。

如今，减少系统管理的工作量，拥有能够易于部署、能够简化运维核心痛点的基础设施对大部分团队来说都是核心需求。而Kubernetes满足这所有的需求。

如果让我现在去设计一套架构，尤其是面向企业的解决方案，我会首选容器技术和Kubernetes。或许我会选择云服务商提供的Kubernetes来减少运维成本。我也有可能会用Git来管理DevOps流水线相关的配置。

这个方案对操作系统的依赖很少，对云厂商的依赖也很少，所有的基础设施及其配置都依赖于代码。

有人会说，这个方案并不完全摆脱了运维，也不完全摆脱了服务器。但Kubernetes具有稳定、模块化、可伸缩的特性，能够满足最重要的架构设计目标。所以我们为什么不用Kubernetes呢?

那我们能不能做得更好?毫无疑问。我们能努力摆脱更多的负担吗?当然可以。我们当然能百尺竿头更进一步。然而，仰望星空也要脚踏实地，我们必须要承认Kubernetes是一个极佳的折中方案：在大部分案例中，Kubernetes是成功的保障。