容器將您的應(yīng)用程序與其開(kāi)發(fā)環(huán)境分離，允許它們跨平臺(tái)一致地構(gòu)建、測(cè)試、部署和重新部署。雖然容器簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，但組織最終可能會(huì)發(fā)現(xiàn)它們更難管理和維護(hù)，尤其是當(dāng)它們的數(shù)量增長(zhǎng)到數(shù)千時(shí)。容器編排有助于簡(jiǎn)化容器的部署和管理，并讓它們運(yùn)行得更加順暢。

什么是容器編排？

容器是應(yīng)用程序的可執(zhí)行文件、庫(kù)和其他二進(jìn)制文件等依賴項(xiàng)以及配置文件在部署前打包的地方。一旦打包到容器中，應(yīng)用程序就可以部署到任何地方而無(wú)需進(jìn)行任何更改。以前，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)擔(dān)心應(yīng)用程序部署的平臺(tái)，但現(xiàn)在容器化消除了這個(gè)問(wèn)題。

容器化被比作虛擬化，因?yàn)閮烧叨继幚硖摂M化組件。然而，虛擬化在硬件層面運(yùn)行，而容器化在操作系統(tǒng)層面進(jìn)行虛擬化。這并不意味著容器在操作系統(tǒng)映像上運(yùn)行，例如虛擬機(jī) (VM)。相反，容器化應(yīng)用程序及其依賴項(xiàng)駐留在具有單一操作系統(tǒng)的主機(jī)上，但它們彼此隔離，并且與主機(jī)內(nèi)的其他任何東西隔離。由于容器使用操作系統(tǒng)及其內(nèi)核可用的相同資源，因此它們不像虛擬機(jī)那樣需要管理程序。

由于應(yīng)用程序是從進(jìn)行開(kāi)發(fā)的機(jī)器的操作系統(tǒng)中抽象出來(lái)的，因此在容器化下與另一個(gè)平臺(tái)不兼容是聞所未聞的。無(wú)論應(yīng)用程序的操作系統(tǒng)（例如 Linux、macOS 和 Windows）或部署平臺(tái)（例如私有云和公共云）如何，都是如此。

容器編排如何工作？

容器編排軟件充當(dāng)容器及其資源池之間的層。容器編排軟件依靠配置文件來(lái)控制環(huán)境中的容器。配置文件以 YAML 或 JSON 編寫，告訴容器編排軟件容器映像的位置和這些容器的日志。這些配置文件還描述了在存儲(chǔ)卷中安裝容器的規(guī)則以及如何在容器之間建立網(wǎng)絡(luò)連接。

此外，容器編排軟件根據(jù) CPU 和內(nèi)存的可用性等因素，將容器或容器的復(fù)制組部署到主機(jī)或主機(jī)集群。標(biāo)簽、元數(shù)據(jù)和相對(duì)于其他主機(jī)的位置是容器部署期間考慮的其他約束。一旦將容器部署到主機(jī)，容器編排軟件就會(huì)根據(jù) IT 管理員為容器創(chuàng)建的定義文件來(lái)管理它。

容器編排自動(dòng)執(zhí)行以下與容器相關(guān)的任務(wù)：

• 配置在容器中運(yùn)行的應(yīng)用程序
• 監(jiān)控容器和主機(jī)的健康狀況
• 容器的供應(yīng)、部署、冗余和可用性
• 根據(jù)工作負(fù)載要求向上或向下擴(kuò)展容器
• 如果當(dāng)前主機(jī)上的資源不再能夠處理容器，則將一個(gè)容器移動(dòng)到另一臺(tái)主機(jī)
• 在容器之間分配資源并確保工作負(fù)載分布在容器之間
• 發(fā)現(xiàn)容器中運(yùn)行的服務(wù)并將其公開(kāi)給其他應(yīng)用程序

被其多功能性所吸引，越來(lái)越多的組織開(kāi)始在本地服務(wù)器或公共云上使用容器編排軟件。亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、谷歌云平臺(tái)和微軟 Azure 等領(lǐng)先云供應(yīng)商的廣泛支持促成了容器編排的發(fā)展。

組織如何采用容器編排？

盡管它具有與虛擬機(jī)相同的優(yōu)勢(shì)，但容器更強(qiáng)大、更輕量級(jí)、更高效、更簡(jiǎn)單。從容器中，應(yīng)用程序可以訪問(wèn)主機(jī)上的資源，無(wú)論該機(jī)器是物理機(jī)器還是虛擬機(jī)器。

應(yīng)用程序越復(fù)雜，它就越適合使用容器。大型應(yīng)用程序可能包含幾個(gè)甚至數(shù)百到數(shù)千個(gè)容器。具有許多微服務(wù)的應(yīng)用程序非常適合部署在容器中。

但是，并非所有應(yīng)用程序都適合作為容器部署。如果您有簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序，最好不使用容器來(lái)部署它們。但是，如果您想交付更具可擴(kuò)展性和敏捷性的應(yīng)用程序，容器可能是您的理想選擇。容器可能不理想的另一個(gè)領(lǐng)域是受監(jiān)管要求約束的行業(yè)——盡管容器是隔離的，但虛擬機(jī)提供了更多的隔離。

一旦組織發(fā)現(xiàn)容器提供的優(yōu)勢(shì)，它就會(huì)傾向于廣泛實(shí)施該技術(shù)。在開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)獲益的同時(shí)，IT 人員可能會(huì)發(fā)現(xiàn)自己因此工作過(guò)度。一旦組織中部署的容器數(shù)量增加，可能會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜性。這就是容器編排的用武之地。

通過(guò)容器編排，大量容器化應(yīng)用程序變得更易于管理。使用容器編排，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠更好地管理他們?cè)谌萜魃蠄?zhí)行的工作。另一方面，IT 團(tuán)隊(duì)可以自動(dòng)配置和部署容器，使它們廣泛可用和冗余，并增加或減少容器的數(shù)量以更好地處理工作負(fù)載。總之，通過(guò)容器編排可以更輕松地實(shí)現(xiàn)容器的優(yōu)勢(shì)。

容器編排的好處是什么？

容器化和容器編排為您的組織帶來(lái)許多好處，包括：

• 改進(jìn)的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)：使用容器，可以加速應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)、測(cè)試和生產(chǎn)。可以在生產(chǎn)中快速設(shè)置具有新功能的新版本，并在需要時(shí)回滾。因此，容器非常適合在敏捷環(huán)境中使用。它們還有助于提高 DevOps 的效率，因?yàn)槿萜骰瘧?yīng)用程序幾乎可以在任何地方運(yùn)行。
• 簡(jiǎn)化安裝和部署：由于與應(yīng)用程序相關(guān)的所有內(nèi)容都駐留在容器中，因此應(yīng)用程序安裝更容易。當(dāng)由于需求或流量增加而需要擴(kuò)展時(shí)，容器編排允許輕松設(shè)置新實(shí)例。
• 更低的資源需求：由于容器不包含操作系統(tǒng)鏡像，因此它們比傳統(tǒng)應(yīng)用程序更輕量級(jí)。如果你目前在虛擬化環(huán)境中操作，它們也比 VM 更易于操作和維護(hù)。容器編排工具有助于資源管理。
• 降低成本：即使在不使用任何形式的容器編排的環(huán)境中，每個(gè)主機(jī)也可以容納多個(gè)容器。在使用容器編排軟件的公司中，每臺(tái)主機(jī)上的容器數(shù)量更多。
• 更高的生產(chǎn)力：容器已經(jīng)允許快速測(cè)試、部署、修補(bǔ)和擴(kuò)展。容器編排工具使這些過(guò)程更快。
• 提高安全性：通過(guò)在容器中隔離應(yīng)用程序及其進(jìn)程，增強(qiáng)了應(yīng)用程序安全性。容器編排工具還確保只有特定的資源在用戶之間共享。
• 微服務(wù)架構(gòu)的理想選擇：傳統(tǒng)應(yīng)用程序在本質(zhì)上大多是整體式的——它們具有緊密耦合的組件，這些組件協(xié)同工作以執(zhí)行它們?cè)O(shè)計(jì)的任務(wù)。微服務(wù)的特點(diǎn)是應(yīng)用程序組件之間的松散耦合，每個(gè)服務(wù)都可以單獨(dú)擴(kuò)展或修改。容器是為微服務(wù)而構(gòu)建的。容器編排允許容器化服務(wù)更流暢地與其他服務(wù)結(jié)合使用。

多云容器編排

“多云”一詞指的是一種 IT 策略，涉及通過(guò)兩個(gè)或多個(gè)供應(yīng)商使用兩個(gè)或多個(gè)不同的云服務(wù)。多云，在容器和編排的設(shè)置中，一般是指使用兩個(gè)或多個(gè)云基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行應(yīng)用程序，包括公有云和私有云。多云容器編排不是在單個(gè)云環(huán)境中運(yùn)行容器，而是指使用編排軟件跨多個(gè)云基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境運(yùn)行容器。

出于各種原因，軟件團(tuán)隊(duì)追求多云技術(shù)，但優(yōu)勢(shì)可能包括基礎(chǔ)設(shè)施成本降低、靈活性和移動(dòng)性（包括減少供應(yīng)商鎖定）和擴(kuò)展（例如從一個(gè)云動(dòng)態(tài)擴(kuò)展云） -必要時(shí)的場(chǎng)所環(huán)境。