什么是容器编排?它是如何工作的?

什么是容器编排?

容器编排是指处理在大型动态环境中管理容器生命周期的过程。它是一种工具,可以为基于微服务的应用程序在许多集群中调度各个容器的工作负载。一个虚拟化过程,它本质上在基本操作级别分离和组织服务和应用程序。编排不是管理程序,因为容器与架构的其余部分没有分离。它共享操作系统的相同资源和内核。

什么是容器编排?它是如何工作的?

容器化已成为软件组织构建和维护复杂应用程序的一种新方式。在其业务中采用微服务的组织正在使用容器平台进行应用程序管理和打包。

它解决的问题

可扩展性是容器化在面临有效利用容器的运营挑战时解决的问题。当有许多容器和服务要同时管理时,问题就开始了。他们的组织变得复杂和繁琐。容器编排通过提供实用的方法来自动化容器的管理、部署、扩展、网络和可用性来解决这个问题。

微服务使用容器化来交付更具可扩展性和敏捷性的应用程序。该工具使公司可以完全访问主机的物理或虚拟操作系统中的一组特定资源。这就是为什么容器化平台已成为数字化转型最受欢迎的工具之一。

大型组织中的软件团队发现容器编排是一种控制和自动化一系列任务的高效方法,包括:

  • 容器供应
  • 容器部署
  • 容器冗余和可用性
  • 删除或扩展容器以将负载均匀分布在主机系统中。
  • 在容器之间分配资源
  • 监控容器和主机的健康状况
  • 配置与使用它们的特定容器相关的应用程序
  • 平衡容器之间的服务发现负载
  • 如果资源有限或主机过期,则协助将容器从一台主机移动到另一台主机

为了解释容器化是如何工作的,我们需要看看微服务的部署。微服务采用容器化来交付微小的单功能模块。他们一起工作以产生更具可扩展性和敏捷性的应用程序。较小组件(容器)的这种互功能非常有利,以至于您不必在每次更新或扩展功能时都构建或部署软件的全新版本。它节省了时间、资源并提供了单体架构无法提供的灵活性。

什么是容器编排?它是如何工作的?

容器编排如何工作?

目前市场上有许多容器编排工具可用,Docker swarm 和 Kubernetes 拥有社区中最大的用户群。

软件团队使用容器编排工具来编写其应用程序的配置。根据所使用的编排工具的性质,文件可以是 JSON 或 YAML 格式。这些配置文件负责将编排工具定向到容器映像的位置。配置文件负责的其他功能的信息包括在容器之间建立网络、挂载存储卷以及为特定容器存储日志的位置。

复制的容器组部署到主机上。一旦需要将容器部署到集群中,容器编排工具随后会安排部署。然后,它会根据 CPU 或内存可用性等限制条件搜索合适的主机来放置容器。容器的组织是根据标签、元数据以及它们与其他主机的接近程度来进行的。

一旦容器在主机上运行,​​编排工具就会管理容器的生命周期。IT 遵循软件团队在容器定义文件中制定的规范。编排工具因其多功能性而越来越受欢迎。它们可以在任何支持容器的环境中工作。因此,它们支持在 Microsoft Azure 或 Amazon Web Services 等服务上运行的传统本地服务器和公共云实例。

容器是做什么用的?

使重复性任务和作业的部署更容易:容器协助或支持一个或多个在后台运行的类似流程,即批处理作业或 ETL 功能。

增强对微服务架构的支持:通过实施单个容器构建块,可以轻松部署微服务和分布式应用程序,并轻松隔离或扩展。

提升和转移:容器可以“提升和转移”,这意味着将现有应用程序迁移到现代和升级的环境中。

创建和开发新的容器原生应用程序:这方面强调了使用容器的大部分好处,例如重构,这比“直接迁移”更加密集和有益。您还可以为现有应用程序的新更新隔离测试环境。

为 DevOps 提供更多支持(CI/CD):容器技术允许从相同的容器镜像中简化构建、测试和部署,并协助 DevOps 实现持续集成和部署。

什么是容器编排?它是如何工作的?

容器化编排工具的好处

容器编排工具一旦实施,就可以在生产力、安全性和可移植性方面提供许多好处。以下是容器化的主要优势。

  • 提高生产力:容器编排简化了安装,减少了依赖错误的数量。
  • 部署更快更简单:容器编排工具对用户友好,允许快速创建新的容器化应用程序以应对不断增长的流量。
  • 更低的开销:与硬件虚拟机或传统环境相比,容器占用的系统资源更少。为什么?不包括操作系统映像。
  • 安全性提高:容器编排工具允许用户安全地共享特定资源,而不会冒安全风险。应用程序隔离进一步增强了 Web 应用程序的安全性,它将每个应用程序的进程分离到单独的容器中。
  • 增加可移植性:容器编排允许用户使用单个命令扩展应用程序。它只提供不影响整个应用程序的规模特定功能。
  • 不变性:容器编排可以鼓励分布式系统的发展,坚持不可变基础设施的原则,不受用户修改的影响。

容器编排工具:Kubernetes与 Docker Swarm

Kubernetes 和 Docker 是当前构建和管理容器的两个市场领导者。

Docker 刚面世时,就成为了容器化的代名词。它是一个在容器内创建和构建软件的运行时环境。据 Statista称,去年超过 50% 的 IT 领导者报告说他们的公司使用 Docker 容器技术。Kubernetes 是一个容器编排器。它可以识别多个容器运行时环境,例如 Docker。

要了解Kubernetes 和 Docker Swarm 之间的区别,我们应该更仔细地研究它。每个都有自己的优点和缺点,这使得在其中一个之间进行选择是一项艰巨的任务。事实上,这两种技术在一些基本方面有所不同,如下所示:

差异点 Kubernetes 码头工人群
容器设置 Docker Compose 或 Docker CLI 无法定义容器。Kubernetes 改为使用自己的 YAML、客户端定义和 API。这些与标准 docker 等效项不同。 Docker Swarm API 提供了许多与 Docker 相同的功能,尽管它不能识别 Docker 的所有命令。
高可用性 Pod 分布在节点之间,提供高可用性,因为它可以容忍应用程序的故障。负载均衡服务会检测到不健康的 Pod 并销毁它们。 Docker Swarm 还提供高可用性,因为服务可以通过 swarm 节点进行复制。整个集群由 Docker Swarm 的 Swarm 管理节点管理,这些节点也处理工作节点的资源。
负载均衡 在大多数情况下,入口对于负载平衡的目的是必要的。 Swarm 节点内的 DNS 元素可以将传入请求分发到服务名称。这些服务可以在用户定义的端口上运行,也可以自动分配。
可扩展性 由于 Kubernetes 有一个全面而复杂的框架,它倾向于为统一的 API 集以及集群状态提供强有力的保证。此设置会减慢缩减规模和部署速度。 Docker Swarm 更快地部署容器,允许更快的反应时间来实现可扩展性。
应用定义 应用程序通过微服务、pod 和部署的组合部署在 Kubernetes 中。 应用程序在 swarm 集群中部署为微服务或系列。Docker-compose 有助于安装应用程序。
联网 Kubernetes 有一个扁平的网络模型。此设置允许所有 pod 根据网络规范相互交互。为此,它实现为覆盖。 当一个节点加入一个 swarm 集群时,会生成一个覆盖网络。这个覆盖网络覆盖了 docker swarm 中的每个主机,以及一个仅主机的 docker 桥接网络。

文章链接: https://www.mfisp.com/4866.html

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IDC云库

了解自动化助手TAT

2022-3-20 11:54:30

IDC云库

恢复时间目标RTO与恢复点目标RPO

2022-3-20 15:46:39

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