对于Kubernetes的广泛受欢迎，究竟是什么原因？

Kubernetes 是一个相对较新的运行容器化负载的平台，它解决了这些问题。它原本是 Google 内部的一个项目，Kubernetes 在 2015 年被捐赠给了云原生计算基金会，并吸引了来自世界各地开源社区的开发人员。 Kubernetes 的设计基于 Google 15 年的在生产和开发环境运维的经验。由于它是开源的，任何人都可以下载并使用它，并实现其带来的优势。

那么为什么 Kubernetes 会有这么大的惊喜呢？我认为它在像 OpenStack 这样的基础架构即服务（IaaS）和完整的平台即服务 （PaaS）的资源之间达到了最佳平衡，它的底层运行时实现完全由供应商控制。Kubernetes 提供了两个优势：对管理基础设施的抽象，以及深入裸机进行故障排除的工具和功能。

IaaS 与 PaaS

OpenStack 被大多数人归类为 IaaS 解决方案，其中物理资源池（如处理器、网络和存储）在不同用户之间分配和共享。它使用传统的基于硬件的虚拟化实现用户之间的隔离。

OpenStack 的 REST API 允许使用代码自动创建基础架构，但是这就是问题所在。IaaS 产品输出的也是基础设施。其创建后，支持和管理那些更多的基础设施的服务方式并不多。在一定程度上，OpenStack 生产的底层基础架构（如服务器和 IP 地址）成为管理工作的重中之重。一个众所周知的结果是虚拟机（VM）的无序蔓延，而同样的情况也出现于网络、加密密钥和存储卷方面。这样，开发人员建立和维护应用程序的时间就更少了。

像其它基于集群的解决方案一样，Kubernetes 以单个服务器级别的方式运行，以实现水平缩放。它可以轻松添加新的服务器，并立即在新硬件上安排负载。类似地，当服务器没有被有效利用或需要维护时，可以从集群中删除服务器。其它 Kubernetes 可以自动处理的其他任务是编排活动，如工作调度、健康监测和维护高可用性。

网络是另一个可能难以在 IaaS 环境中可靠编排的领域。微服务之间通过 IP 地址通信可能是很棘手的。Kubernetes 实现了 IP 地址管理、负载均衡、服务发现和 DNS 名称注册，以在集群内提供无痛、透明的网络环境。

专为部署而设计

一旦创建了运行应用程序的环境，部署就是一件小事了。可靠地部署一个应用程序是说起来容易做起来难的任务 —— 它并不是最简单的。Kubernetes 相对其他环境的巨大优势是，部署是一等公民。

使用一个单独的 Kubernetes 命令行界面（CLI）的命令，可以描述应用程序并将其安装在群集上。Kubernetes 从初始部署、推出新版本以及（当一个关键功能出现问题时）进行回滚，实现了应用程序的整个生命周期。运行中的部署也可以暂停和恢复。拥有现成的、内置的工具和支持应用程序部署，而不用自己构建部署系统，这是不容小觑的优点。Kubernetes 用户既不必重新发明应用程序部署的轮子，也不会发现这是一项艰巨的任务。

Kubernetes 还可以监控运行中的部署的状态。虽然你可以在 IaaS 环境中像编写部署过程一样编写这个功能，但这是一个非常困难的任务，而这样的情况还比比皆是。

专为 DevOps 而设计

随着你在开发和部署 Kubernetes 应用程序方面获得更多经验，你将沿着与 Google 和其他前行者相同的路径前行。你将发现有几种 Kubernetes 功能对于多服务应用程序的有效开发和故障排除是非常重要的。

首先，Kubernetes 能够通过日志或 SSH（安全 shell）轻松检查正在运行的服务的能力非常重要。通过一条命令行调用，管理员可以检查在 Kubernetes 下运行的服务的日志。这可能听起来像一个简单的任务，但在 IaaS 环境中，除非你已经做了一些工作，否则这并不容易。大型应用程序通常具有专门用于日志收集和分析的硬件和人员。在Kubernetes 中的日志可能不能替代完整功能的日志和指标解决方案，但它足以提供基本的故障排除。

第二，Kubernetes 提供内置的密钥管理。从头开发过自己的部署系统的团队知道的另一个问题是，将敏感数据（如密码和 API 令牌）安全地部署到虚拟机上很困难。通过将密钥管理变成一等公民，Kubernetes 可以避免你的团队发明自己的不安全的、错误的密钥分发系统或在部署脚本中硬编码凭据。

最后，Kubernetes 有一些用于自动进行缩放、负载均衡和重新启动应用程序的功能。同样，这些功能是开发人员在使用 IaaS 或裸机时要自己编写的。你的 Kubernetes 应用程序的缩放和运行状况检查在服务定义中进行声明，而 Kubernetes 会确保正确数量的实例健康运行。

总结

IaaS 和 PaaS 系统之间的差异是巨大的，包括 PaaS 可以节省大量的开发和调试时间。作为一种 PaaS，Kubernetes 实现了强大而有效的功能，可帮助你开发、部署和调试云原生应用程序。它的架构和设计代表了数十年的难得的经验，而你的团队能够免费获得该优势。

作者简介：

Tim Potter – Tim 是 Hewlett Packard Enterprise 的高级软件工程师。近二十年来，他一直致力于自由和开源软件的开发工作，其中包括 Samba、Wireshark、OpenPegasus 和 Docker 等多个项目。Tim 博客在https://elegantinfrastructure.com/ ，关于 Docker、Kubernetes 和其他基础设施相关主题。

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