《企業級容器云架構開發指南》—1.4.3　Kubernetes & Mesos新秀

1.4.3　Kubernetes & Mesos新秀

首先，我們來說說微服務架構之王——Kubernetes。

Kubernetes是目前PaaS領域里影響最大、最活躍的開源項目。用過Kubernetes的人都會有一個很深的體會：我們日常應用的設計、部署、擴容等環節，在Kubernetes里都能得到很好的支持。

Kubernetes中最重要的一個概念是Service，這實際上是微服務架構理念，Service就是一個微服務，背后對應一組從容器方式運行的程序實例，具備彈性擴容和自動故障恢復的能力。在后面的章節中我們會對Kubernetes進行深入的介紹和分析，因此這里就不做過多的介紹。

圖1-11體現了Kubernetes微服務架構平臺的核心思想。

圖1-11　容器化PaaS平臺——Kubernetes

Kubernetes第一次將Service的高度提升到超過Machine的地位，我們不再關注應用部署的細節，只要規劃好系統是由多少種不同的Service所組成的，每種Service需要部署多少個容器（Pod）實例才能滿足性能要求，其他的就交給Kubernetes引擎了，它會根據當前集群資源的使用情況給出最佳的調度方案，并且自動完成容器實例的創建和部署過程，我們無須再花費腦力進行規劃。

Kubernetes的另外一大核心設計思想和優勢是“高度自動化”。在Kubernetes的世界里，資源調度是自動化的，程序部署是自動化的，監控是自動化的，故障恢復是自動化的，服務平滑升級只要一鍵，服務擴容也只要一鍵，當前Kubernetes 1.5甚至已經初步實現了服務擴縮容的自動化。越深入學習和了解Kubernetes，你就越發地驚嘆谷歌驚為天人的巨大創造力。

其次，我們談談號稱“數據中心操作系統”的Mesos，如圖1-12所示。

圖1-12　容器化PaaS平臺——Mesos

從嚴格意義上說，Mesos其實不屬于一個完整的PaaS平臺，而是一個先進的資源分配和任務調度系統。但考慮到資源管理也是PaaS的基本功能之一，并且很多通用應用也都已經能夠在Mesos上安裝并運行，所以我們也將其歸到PaaS平臺進行介紹。

Mesos最初并不是針對容器來進行開發的，而是想對開源的大數據管理平臺Hadoop進行資源的管控和調度，從而設計和研發的一個開源項目。最早出自加州大學伯克利分校。

Mesos的設計理念分兩層：下層是物理機器，組成資源池；上層是稱為Framework的應用框架，每一個應用必須針對Mesos的Framework開發框架做定制化的開發后才能在Mesos上運行。為了支持Docker容器，Mesos后來提供了Marathon這個Framework。但Marathon并不是一個完整的微服務架構平臺，缺乏負載均衡器、DNS等必需的組件。

Mesos的穩定性和健壯性在業界是比較認可的。例如，Twitter、MBNB的數據中心都有由幾千臺機器組成的一個大的Mesos平臺，現在也有很多的公司以“Mesos+Marathon”為技術平臺來搭建他們的容器化運行環境。Mesos提出一個流行概念——DCOS，即把Mesos當成數據中心的一個操作系統，負責統一調度數據中心的每臺物理機，其上則運行各種大數據系統，這樣可以確保數據中心的物理資源得到更充分的利用。

Mesos和Kubernetes這兩個平臺是可以完全融合在一起的，因為Kubernetes的重點是實現容器化應用的支撐和運行，而Mesos負責底層資源的分配和管控，相較于Mesos而言，Kubernetes沒有更細致的底層資源管控層，所以Kubernetes和Mesos之間的調度沒有沖突，完全可以融合在一起實現整個資源調度的平臺。

具體的做法是Kubernetes可以作為一個Framework運行在Mesos之上，替換原來的Marathon實現容器化應用的支撐，而底層的資源則完全交給Mesos來負責管控和統一調度。實際上，Mesos中運行Kubernetes的方案就是采用了這個思路。

那么，Kubernetes是否可以替代Mesos呢？

這個問題目前還沒有清晰的答案，但我們看到，Kubernetes除了繼續完善微服務架構的高級功能之外，也開始進入任務調度的新領地。從本質上來說，任務調度系統的設計和開發難度要遠遠小于微服務架構系統，如果Kubernetes想往這方面深入發展，憑借谷歌的領導力和實力，有朝一日超越Mesos也不是不可能的事情。

最后，我們來簡單談談PaaS與Iaas融合的問題。

OpenStack原來是Iaas平臺系統，但是隨著容器技術的發展，OpenStack也開始支持Docker。最近由谷歌牽頭發起的Magnum子項目的目標是在OpenStack上直接支持容器，當然其主要目的是支持自家的Kubernetes平臺，這樣一來，既提升了 OpenStack的應用場景，又借著OpenStack這艘大船，進一步擴展了Kubernetes的地盤，是一箭雙雕的好事。

未來基于開源體系搭建的私有云（行業云）的技術棧目前看來非常清晰了，底層的IaaS平臺可以用OpenStack來實現主機、存儲、網絡的虛擬化和集中管控，上層則搭建基于容器化的新一代PaaS平臺（Kubernetes、Mesos等）來支撐上層應用，再輔以一些自動化運維工具和定制開發的Web管理系統，即可形成一套低成本同時又具備技術領先性的私有云。

在后面的章節中，我們將具體聊一聊微服務架構、DevOps、Docker、Kubernetes、Mesos，以及企業級容器云在電信行業的應用實踐。

OpenStack 云計算

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