Kubernetes容器应用软件，从繁荣走向碎片化

，开箱即用的品牌机，要么就这样一来选取跨国企业级液体应用软件或公有碧液体电子产品，比如Openshift及阿里碧ACK；要么通过生态平衡治理，逐步受到受限应用软件扩展到潜能，增加缓冲器的成熟度管理，分久必合合久必分，在分与合之中公共利益应用软件及生态平衡的良性持续发展。

1.3.Kubernetes方向发展碎片化

CNCF新开结构设计者生态平衡，是致使整个生态平衡政治体制碎片化的根源；从2015年CNCF只有Kubernetes一个单项，到如今很高达80多个官方单项，其之中毕业单项15个，孵化单项21个，沙盒46个单项；包含最底层众多的液体开始运行时、液体磁盘、液体因特网以及硬体加速器单项，还有以运应用于为为之中心的北向统计文档、之中间件等单项。

通过CNCF官方认证的Kubernetes的碧一站结构设计者或者GNOME也多达130款，通过CNCF官方认证言和联网一站结构设计者和职业培训密切合作有约250家。在之东亚CNCF的该协不会为数有约60家成员单位。

如此庞大的软件生态平衡政治体制，进逼了Linux，碧业者，软件言和联网一站结构设计者及设备业者等多个利益方；整个生态平衡群众运动结构设计者持续发展，无论是公有碧制造厂商还是跨国企业，都是无暇通过蜡笔结构设计者潜能显现出厂液体应用软件，乐此不疲。还有公有碧业者，不来跟进与整合液体很高工作效率，但只能发放没壁垒，没战术上的辅助工具应用软件，无法产生显然电子产品及竞争能力；还有从液体，微一站结构设计者到无一站结构设计者很高工作效率，应用软件潜能几乎应有尽有，貌似均部就绪，好像就只用最理想的运应用于搬迁即可；但是在基本上的适用及示范均过程，与喧闹的社区内一般来说，碧原生的经济效益被不来应对应用软件各种犹如解决办法，兼容新老跨国企业的痛苦均过程之中可用殆尽，一片哀嚎。

1.3.1.液体开始运行时的碎片化

液体开始运行时（Container Runtime Interface，简称 CRI）是Kubernetes v1.5扩展的液体开始运行时以太网，它将Kubelet与液体开始运行时解暂时性，将原来完新一轮向Pod级别的核心以太网旧楼分成一个为之中心Sandbox和Container的gRPC以太网，并将链接政府机构和液体政府机构分离到不同的一站结构设计者。在v1.6时从未有了很多受控液体开始运行时，如frakti和cri-o等。v1.7之中又新增了cri-containerd赞同用containerd来政府机构液体。

Kubelet衔接开始运行时的方结构设计者及线程链路如下：

(1)docker ：dockershim => dockerd => containerd => runc

(2)containerd：containerd => shim v2 => runc

(3)cri-o：cri-o=> runc

(4)frakti：frakti => runv

(5)pouch：pouchContainer=> containerd => runc

containerd与cri-o：两者都是线程runc，containerd是自带runc字符串，通过数组这样一来线程；cri-o是通过linux命令方结构设计者线程runc字节邮件，在安均性上containerd更加具战术上，但是cri-o复刻方结构设计者更加为合理优雅，极其破例cri-o。

runc与runv：runc成扶的液体进程，这样一来开始运行在宿主机软件包上，而runv是开始运行在由Hypervisor虚拟显现出来的内核上，清空的天然资源更加多启动速度慢，而且runv液体在线程最底层硬体时，之中间多了一层虚拟硬体层，量度工作效率上不如runc液体。

总的来说，生产厂周围环南境的开始运行时选取主要取决于开始运行工作效率，端到端的均程序开始运行工作效率，因此建议转化自身跨国企业市场需求，适用过场以及小组很高工作效率储备等选取合适的液体开始运行时。对安均性决定相等安均强制决定时，破例适用cri-o+ runc；对安均强制决定相等安均性决定时，在强制性决定较很高的跨国企业过场下，破例适用frakti + runv。

1.3.2.液体因特网的碎片化

液体因特网属于Kubernetes液体应用软件核心缓冲器，很高工作效率极其简单度很高，对跨国企业影响大。Kubernetes因特网忽视最底层的很高工作效率大抵可以分成三大类：

（一）Overlay来完毕是在二层或三层因特网从前如此一来紧密转化起来一个独扶的因特网，这个因特网通常不会有自己独扶的IP地址密闭、交换或者传输的紧密转化。VXLAN条款是目前最盛行的Overlay因特网引道条款之一，很大战术上就是有效率，对最底层因特网未侵入性。

（二）传输来完毕之中止了跨主机液体在L2的的网络，而集中精力于通过传输条款发放液体在L3的通信子系统方案；传输来完毕更加易于复刻到以前的统计数据为之中心的基建从前，有效率地相连液体和主机，并在报文截取和强制上都特别是在更加好的扩展到潜能及更加精密的控制静态。

（三）Underlay来完毕是来使内核将宿主机的最底层因特网以太网这样一来沾染给液体适用的一种因特网紧密转化很高工作效率，较为常见的技术细节有MAC VLAN、IP VLAN和这样一来传输等。

同时液体因特网很高工作效率也在持续变迁持续发展，社区内Linux的因特网缓冲器众多，每个缓冲器都有各自的灵活性及适应的过场，难以产生统一的正因如此缓冲器，以下是极其常用Flannel、Calico、Cilium、OVN因特网该软件极其简单介绍：

（一）Flannel：Flannel是最盛行的Kubernetes液体因特网该软件，发放多种因特网来完毕紧密转化，覆盖多种过场，赞同3种因特网来完毕：

1．UDP来完毕适用设备flannel.0完毕IP解包，不是软件包原生赞同，上下文切换较大，安均性极其差；

2．VXLAN来完毕适用flannel.1完毕IP解包，软件包原生赞同，安均性较强，安均性严重损失可以控制在20%~30%左右；

3．HOST-GW来完毕这样一来将宿主机看成子网的下一跳地址，安均性最强，安均性严重损失大约在10%左右。

（二）Calico：Calico 是一套Linux的因特网和因特网安均方案，应用于液体、内核、宿主机之前的因特网相连，赞同3种因特网来完毕：

1．均言和联来完毕(node-to-node mesh)基于BGP条款，每一个BGP Speaker都必需和其他BGP Speaker紧密转化BGP相连，这样BGP相连总数就是NAnd2，如果为数过年不会可用大量相连。

2．传输反射来完毕Router Reflection（RR）基于BGP条款，选定一个或多个BGP Speaker为RouterReflection，它与因特网之中其他Speaker紧密转化相连，每个Speaker只要与Router Reflection紧密转化BGP就可以获得均网的传输信息。

3．IPIP来完毕把IP层积体电路到IP层的一个tunnel，正因如此的网桥是mac层的，而ipip 则是通过两端的传输做一个tunnel，从而将两个本来不通的因特网通过点对点相连起来。

（三）Cilium：Cilium是一个基于eBPF和XDP的很高安均性液体因特网方案,是Kubernetes第一个基于BPF的CNI，赞同L3/L4/L7安均策略，赞同三层平面因特网(如Overlay，VXLAN和Geneve等)，发放基于BPF的电源整体，发放便利的监控和排错潜能，为大规模战略性周围环南境而设计者。Cilium的卖点并不是eBPF，一般来说于固化的iptables或ipvs而言，Cillium显然的卖点是eBPF发放的无限可编程潜能。

（四）OVN : ovn-kubernetes发放了一个OVS/OVN因特网该软件，赞同underlay和 overlay两种来完毕。underlay是液体开始运行在内核之中，而ovs则开始运行在内核所在的宇宙学舱内，OVN将液体因特网和内核因特网相连在一起；overlay是OVN通过logical overlay network相连所有结点的液体，此时ovs可以这样一来开始运行在宇宙学机或内核上。

总的来说，Overlay来完毕对最底层因特网决定很低、合上容易、IP地址清空少等特色，但是对安均性严重损失极其大。传输来完毕更加易于复刻到以前的统计数据为之中心的基建从前，有效率地相连液体和主机，并在报文截取和强制上都特别是在更加好的扩展到潜能及更加精密的控制静态；Underlay来完毕对最底层因特网决定较很高，但是如果最底层从未有一个零碎的虚拟化IaaS层，一般来说之下是公有碧过场，将碧原生潜能这样一来融入到现有的碧政治体制，通过Underlay来完毕紧密转化很高安均性，有效率具体来说的液体因特网才是最佳选取。

1.3.3.液体磁盘的碎片化

价格便宜的磁盘电子产品种类繁多，主要分成四大类，分别是分布结构设计者邮件磁盘，分布结构设计者块磁盘，Local-Disk和传统NAS。

（一）分布结构设计者块磁盘：有数Linux社区内的Ceph，Sheepdog，商贸电子产品之中EMC的Scale IO，Vmware的vSAN等，分布结构设计者块磁盘不适合于液体过场，关键解决办法是缺失RWX的灵活性。

（二）分布结构设计者邮件磁盘：有数Linux社区内的Glusterfs，Cephfs，Lustre，Moosefs，Lizardfs，商贸电子产品之中EMC的isilon，IBM的GPFS等。分布结构设计者邮件磁盘适合于液体过场，但是安均性解决办法极其突显现出。

（三）Local-Disk：有突显现出的缺点，一般来说之下是针对统计文档，大统计数据类的运应用于。结点机械故障后，统计数据的恢复时间长，对跨国企业影响范围广。

（四）传统NAS：也是一种邮件磁盘，但是条款交换机（机头）是安均性瓶颈，传统NAS从未跟不上开端持续发展的潮流。

Kubernetesv1.9 扩展的液体磁盘以太网CSI，并于v1.13新版本正结构设计者GA。CSI的扩展更大的增强了液体磁盘生态平衡政治体制，一个通用液体应用软件与受控磁盘子系统的复刻。有情况下运应用于不必需认识最底层磁盘子系统的任何信息，需将统计数据写入邮件子系统或块设备的液体磁盘卷，由液体应用软件透明地解决解决办法解决办法磁盘相关的编排与配置工作。

基于CSI紧密转化的持久化Volume的成扶和装载程序如下：

1、Gmail递交PVC，Kubernetes应用软件自动成扶显现出PV

2、Kubernetes应用软件将PV和PVC完毕绑定

3、侦察Pod并适用已成扶的PVC，Kubernetes将Pod配置到某宿主机

4、Kubernetes将PVC对应的Volume完毕Attach到对应宿主机

5、宿主舱内的kubelet完毕Volume的Mount操纵

总的来说，液体磁盘方案的选取，必需基于基本上的跨国企业市场需求显现进发，深刻理解液体应用软件下一代承载的跨国企业各种类型，如果基于碧应用软件紧密转化碧原生应用软件，以求与IaaS最底层保持一致，同时必需考量小组的很高工作效率实力，Linux电子产品对很高工作效率潜能决定极其很高，选取Linux电子产品，不错有附加的很高工作效率人员储备。如果很高工作效率储备不足以，不错是选取商用电子产品，虽然成本双峰但经过了众多跨国企业的很高工作效率验证。

1.3.4.运应用于政府机构的碎片化

一、天然资源具体来说及CRD，Kubernetes应用软件新开典范

Kubernetes正因如此的天然资源具体来说有约一百多个，自下而上可以分成四层：天然资源层，紧密转化因特网、磁盘及典范应用软件等天然资源具体来说；配置层，紧密转化各种配置中央处理器及配置等天然资源具体来说；强制与一站结构设计者访问层，紧密转化天然资源受限与强制、配置、此前、传输规则等天然资源具体来说；运应用于层，紧密转化运应用于逻辑、一站结构设计者定义、一段时间内控制等天然资源具体来说；碧原生应用软件类电子产品主要是在配置层扩展到，通过内置CRD及中央处理器，紧密转化Kubernetes的潜能扩展到，比如边缘液体，istio等。

CRD功能是在Kubernetes v1.7新版本扩展的，通过 CRD 可以慢速内置 Kubernetes天然资源具体来说。CRD可以是名字密闭的，也可以是战略性范围的，由CRD的作用域(scpoe)URL之中所选定的，与Kubernetes自带具体来说一样，删掉称谓密闭将删掉该称谓密闭之中的所有内置具体来说。基于Kubernetes自带具体来说与CRD就可以成扶显现变万化的第一组；另外同一个天然资源具体来说又有多种紧密转化方结构设计者，比如 Ingress就有10多种紧密转化，PV就更加能比，均言和不相干扩展到潜能假定彼此间冲突及新版本不兼容，一个生产厂开始运行的Kubernetes液体战略性，一般来说之下是启动了Istio，Knative潜能，CRD的为数是远远有约Kubernetes自带具体来说，对于自由软件与应用软件政府机构挑战极大。

二、从Helm到Operator，紧密转化运应用于均一段时间内政府机构

碧原生运应用于日趋极其简单，只不过通过Kubernetes具体来说及Yaml很难模糊的描绘出一个极其简单的运应用于程序，所以诞生Helm与Operator。Helm 主要紧密转化是碧原生运应用于打包和新版本政府机构等。Operator并不一定是一种调节器来完毕（Reconciler Pattern）的运应用于，主要紧密转化碧原生运应用于政府机构，一般来说之下是有情况下运应用于政府机构，密切合作运应用于的基本上情况下有约意味著情况下。

Helm ：开发设计极其容易，可以适用git仓储政府机构，运维工作效率一般来说不很高，Gmail适用极其简单，Linux生态平衡独特。

Operator：开发设计入门较难，OperatorHub筑成困难，运维工作效率更加很高，Gmail适用极其简单，Linux生态平衡独特

建议举例来说考量适用Operator作为液体运应用于值得一提的是，社区内有大量基于operatorLinux紧密转化赞同各种之中间件和运应用于。同时也假定极其严重的碎片化解决办法，在Helm hub上Kafka的chart显然十几个，如果包含Kafka配置政府机构就更加多很难选取。Operator Hub稍微好点，Kafka有三个Operator供选取。

三、OAM与KubeVela，方向发展正因如此与治理

OAM：Kubernetes的核心API天然资源比如Service、Deployment等，只是碧原生运应用于均描绘出，所以派生显现出Helm及Operator以运应用于为为之中心，描绘出一个可侦察的运应用于，但是依赖正因如此及准则，复用性差冲突难以排查解决解决办法解决办法，必需一个集中精力于运应用于政府机构的、正因如此的、很一般来说一致的静态正因如此与准则，所以就有派生显现出了新开运应用于静态 Open Application Model （OAM），基于OAM紧密转化运应用于描绘出与基建侦察，政府机构运应用于解暂时性，通过运应用于缓冲器（Components），运应用于侦察配置邮件（Application Configuration），运应用于运维特征（Traits）紧密转化应用软件相关联、很高可扩展到的运应用于描绘出潜能。

KubeVela：是基于OAM正因如此紧密转化的，一个为之中心应用软件紧密转化者的、极其简单易用，很一般来说可扩展到的Linux碧原生应用软件紧密转化涡轮引擎。前提是让任何应用软件小组都能够以Kubernetes原生的方结构设计者，慢速、很高效的造就适合于不同跨国企业过场的、能够直面Gmail的碧原生应用软件显现出来。比如紧密转化运应用于 PaaS、统计文档 PaaS、AI PaaS 或者持续交货子系统等。KubeVela开发设计入门极其简单，周围环南境筑成困难，混合碧过场战术上突显现出，运维工作效率很高，但是处于生态平衡持续发展初期。

总的来说，Kubernetes原生的运应用于原生极其正因如此，但是一些偏应用软件的电子产品及运应用于就极其寻常，仅有都只是来使Kubernetes 防火了最底层很高工作效率设施差异，对于上层的运应用于来说未什么发生变化。这些运应用于仅有是传统碧开端PaaS应用软件对象的电子产品及运应用于，还有少均基于碧原生很高工作效率及初衷的新电子产品，跨国企业及研发小组必需根据自己的市场需求，通过这些电子产品及运应用于拼装成一个一个为之中心运应用于均一段时间内的应用软件，过去有大量的反复建设工作。

1.4.总结

对Kubernetes应用软件及CNCF社区内来说，Kubernetes作为碧原生的核心应用软件，CNCF作为一个生态平衡运营政府机构组织，要足够新开，符合上下游人性化复刻的市场需求，适当整个生态平衡繁荣及良性竞争，紧密转化很高工作效率与应用软件慢速变迁，持续性行业压过；同时也要去拥抱跨国企业及自由软件的显然市场需求，解决解决办法举例来说跨国企业及研发小组应用软件寻常，投入成本过大，无程序难以防范的课题，显然助力跨国企业紧密转化跨国企业经济效益。

对跨国企业及Gmail说，“南境”适当，“器”其次，在碧原生开端，面对极其简单的应用软件，繁荣且碎片化的生态平衡，不要过分追求“神兵利器”，至少先掌握一种辅助工具，能搞定解决办法的就是好辅助工具。

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