什么是容器編排？

容器編排是指處理在大型動態(tài)環(huán)境中管理容器生命周期的過程。它是一種工具，可以為基于微服務(wù)的應(yīng)用程序在許多集群中調(diào)度各個(gè)容器的工作負(fù)載。一個(gè)虛擬化過程，它本質(zhì)上在基本操作級別分離和組織服務(wù)和應(yīng)用程序。編排不是管理程序，因?yàn)槿萜髋c架構(gòu)的其余部分沒有分離。它共享操作系統(tǒng)的相同資源和內(nèi)核。

容器化已成為軟件組織構(gòu)建和維護(hù)復(fù)雜應(yīng)用程序的一種新方式。在其業(yè)務(wù)中采用微服務(wù)的組織正在使用容器平臺進(jìn)行應(yīng)用程序管理和打包。

它解決的問題

可擴(kuò)展性是容器化在面臨有效利用容器的運(yùn)營挑戰(zhàn)時(shí)解決的問題。當(dāng)有許多容器和服務(wù)要同時(shí)管理時(shí)，問題就開始了。他們的組織變得復(fù)雜和繁瑣。容器編排通過提供實(shí)用的方法來自動化容器的管理、部署、擴(kuò)展、網(wǎng)絡(luò)和可用性來解決這個(gè)問題。

微服務(wù)使用容器化來交付更具可擴(kuò)展性和敏捷性的應(yīng)用程序。該工具使公司可以完全訪問主機(jī)的物理或虛擬操作系統(tǒng)中的一組特定資源。這就是為什么容器化平臺已成為數(shù)字化轉(zhuǎn)型最受歡迎的工具之一。

大型組織中的軟件團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)容器編排是一種控制和自動化一系列任務(wù)的高效方法，包括：

• 容器供應(yīng)
• 容器部署
• 容器冗余和可用性
• 刪除或擴(kuò)展容器以將負(fù)載均勻分布在主機(jī)系統(tǒng)中。
• 在容器之間分配資源
• 監(jiān)控容器和主機(jī)的健康狀況
• 配置與使用它們的特定容器相關(guān)的應(yīng)用程序
• 平衡容器之間的服務(wù)發(fā)現(xiàn)負(fù)載
• 如果資源有限或主機(jī)過期，則協(xié)助將容器從一臺主機(jī)移動到另一臺主機(jī)

為了解釋容器化是如何工作的，我們需要看看微服務(wù)的部署。微服務(wù)采用容器化來交付微小的單功能模塊。他們一起工作以產(chǎn)生更具可擴(kuò)展性和敏捷性的應(yīng)用程序。較小組件（容器）的這種互功能非常有利，以至于您不必在每次更新或擴(kuò)展功能時(shí)都構(gòu)建或部署軟件的全新版本。它節(jié)省了時(shí)間、資源并提供了單體架構(gòu)無法提供的靈活性。

容器編排如何工作？

目前市場上有許多容器編排工具可用，Docker swarm 和 Kubernetes 擁有社區(qū)中最大的用戶群。

軟件團(tuán)隊(duì)使用容器編排工具來編寫其應(yīng)用程序的配置。根據(jù)所使用的編排工具的性質(zhì)，文件可以是 JSON 或 YAML 格式。這些配置文件負(fù)責(zé)將編排工具定向到容器映像的位置。配置文件負(fù)責(zé)的其他功能的信息包括在容器之間建立網(wǎng)絡(luò)、掛載存儲卷以及為特定容器存儲日志的位置。

復(fù)制的容器組部署到主機(jī)上。一旦需要將容器部署到集群中，容器編排工具隨后會安排部署。然后，它會根據(jù) CPU 或內(nèi)存可用性等限制條件搜索合適的主機(jī)來放置容器。容器的組織是根據(jù)標(biāo)簽、元數(shù)據(jù)以及它們與其他主機(jī)的接近程度來進(jìn)行的。

一旦容器在主機(jī)上運(yùn)行，??編排工具就會管理容器的生命周期。IT 遵循軟件團(tuán)隊(duì)在容器定義文件中制定的規(guī)范。編排工具因其多功能性而越來越受歡迎。它們可以在任何支持容器的環(huán)境中工作。因此，它們支持在 Microsoft Azure 或 Amazon Web Services 等服務(wù)上運(yùn)行的傳統(tǒng)本地服務(wù)器和公共云實(shí)例。

容器是做什么用的？

使重復(fù)性任務(wù)和作業(yè)的部署更容易：容器協(xié)助或支持一個(gè)或多個(gè)在后臺運(yùn)行的類似流程，即批處理作業(yè)或 ETL 功能。

增強(qiáng)對微服務(wù)架構(gòu)的支持：通過實(shí)施單個(gè)容器構(gòu)建塊，可以輕松部署微服務(wù)和分布式應(yīng)用程序，并輕松隔離或擴(kuò)展。

提升和轉(zhuǎn)移：容器可以“提升和轉(zhuǎn)移”，這意味著將現(xiàn)有應(yīng)用程序遷移到現(xiàn)代和升級的環(huán)境中。

創(chuàng)建和開發(fā)新的容器原生應(yīng)用程序：這方面強(qiáng)調(diào)了使用容器的大部分好處，例如重構(gòu)，這比“直接遷移”更加密集和有益。您還可以為現(xiàn)有應(yīng)用程序的新更新隔離測試環(huán)境。

為 DevOps 提供更多支持（CI/CD）：容器技術(shù)允許從相同的容器鏡像中簡化構(gòu)建、測試和部署，并協(xié)助 DevOps 實(shí)現(xiàn)持續(xù)集成和部署。

容器化編排工具的好處

容器編排工具一旦實(shí)施，就可以在生產(chǎn)力、安全性和可移植性方面提供許多好處。以下是容器化的主要優(yōu)勢。

• 提高生產(chǎn)力：容器編排簡化了安裝，減少了依賴錯(cuò)誤的數(shù)量。
• 部署更快更簡單：容器編排工具對用戶友好，允許快速創(chuàng)建新的容器化應(yīng)用程序以應(yīng)對不斷增長的流量。
• 更低的開銷：與硬件虛擬機(jī)或傳統(tǒng)環(huán)境相比，容器占用的系統(tǒng)資源更少。為什么？不包括操作系統(tǒng)映像。
• 安全性提高：容器編排工具允許用戶安全地共享特定資源，而不會冒安全風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)用程序隔離進(jìn)一步增強(qiáng)了 Web 應(yīng)用程序的安全性，它將每個(gè)應(yīng)用程序的進(jìn)程分離到單獨(dú)的容器中。
• 增加可移植性：容器編排允許用戶使用單個(gè)命令擴(kuò)展應(yīng)用程序。它只提供不影響整個(gè)應(yīng)用程序的規(guī)模特定功能。
• 不變性：容器編排可以鼓勵分布式系統(tǒng)的發(fā)展，堅(jiān)持不可變基礎(chǔ)設(shè)施的原則，不受用戶修改的影響。

容器編排工具：Kubernetes與 Docker Swarm

Kubernetes 和 Docker 是當(dāng)前構(gòu)建和管理容器的兩個(gè)市場領(lǐng)導(dǎo)者。

Docker 剛面世時(shí)，就成為了容器化的代名詞。它是一個(gè)在容器內(nèi)創(chuàng)建和構(gòu)建軟件的運(yùn)行時(shí)環(huán)境。據(jù) Statista稱，去年超過 50% 的 IT 領(lǐng)導(dǎo)者報(bào)告說他們的公司使用 Docker 容器技術(shù)。Kubernetes 是一個(gè)容器編排器。它可以識別多個(gè)容器運(yùn)行時(shí)環(huán)境，例如 Docker。

要了解Kubernetes 和 Docker Swarm 之間的區(qū)別，我們應(yīng)該更仔細(xì)地研究它。每個(gè)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，這使得在其中一個(gè)之間進(jìn)行選擇是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。事實(shí)上，這兩種技術(shù)在一些基本方面有所不同，如下所示：