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2018/8/13

容器調度王者Kubernetes 高可用性、增減縮放超容易

K8S雲端快速試玩 動手打造容器叢集

王偉任
Google K8S(Kubernetes)目前已經成為最多人採用容器管理調度平台,為了協助IT人員跟上腳步,本文將透過說明及實作,練習建構Kubernetes叢集運作環境,然後示範其中幾項重要的操作技巧,例如線上擴充或縮減容器的運作規模、使用Kubernetes儀表板等等,以便降低資料中心維運人員的管理負擔。
容器(Container)技術在這幾年內已經被大多數開發人員及IT管理人員所熟知,然而與所有的技術相同,一旦管理人員面對數量越來越多的容器以及互相依存的應用程式時,便需要尋找一套方便好管理並且具備高可用性機制的「調度」(Orchestration)平台。

同時,容器調度平台已經從先前百家爭鳴的戰國時代至目前大致底定,從Google搜尋熱度的趨勢變化結果可以看到,在近五年的關鍵字搜尋熱度中,K8S(Kubernetes)容器管理調度平台已經躍升為第一名,並遠遠超過其他容器管理調度平台,如圖1所示。


▲ 圖1 Google搜尋熱度的趨勢變化——容器管理調度平台。(圖片來源:Google 搜尋趨勢 - Kubernetes, Docker Swarm, Apache Mesos, Openshift, OpenStack)


此外,知名市調機構RightScale在最新一期的「2018 - State of the Cloud Report」調查報告結果也顯示,不管是公有雲供應商或企業及組織內使用的容器技術,雖然仍以Docker做為主要的容器底層技術,然而在容器管理調度平台方面,則開始以K8S(Kubernetes)為主,同時K8S也是成長最快速的容器調度平台,如圖2所示。


▲圖2 RightScale市調統計結果,顯示企業用於管理容器技術的優先順序。(圖片來源:RightScale - 2018 State of the Cloud Report)


K8S(Kubernetes)是什麼

首先,當管理人員一開始接觸K8S(Kubernetes)容器管理調度平台時,一定對於這個技術名稱縮寫有點好奇。事實上,Kubernetes名字起源為希臘語,意思是指掌舵手或飛行員,而K8S的由來只是將完整的Kubernetes名稱,保留「開頭K」及「結尾S」的英文字母,至於中間的英文字母數量剛好是「8個英文字」,這就是自Kubernetes變為K8S縮寫的由來。

簡單來說,當企業及組織的IT管理人員開始使用Docker容器技術,如圖3所示,並且隨著享受到Docker容器技術的好處後,在資料中心內的容器數量不斷成長的情況下,便需要有一個方便管理及調度眾多容器的平台,而K8S(Kubernetes)為Google在2014年進行開源的容器管理調度平台,融合Google多年的容器管理調度經驗,漸漸成為大家喜愛的容器管理調度平台。


▲ 圖3 傳統部署於主機上的應用程式 vs 新興部署於容器中的應用程式。(圖片來源:What is Kubernetes? – Kubernetes)


K8S容器調度管理平台改版速度非常快速,那麼管理人員該如何判斷新增服務是否適合企業及組織使用?一般來說,各種新增功能的步調會是先推出「Alpha」版本,待後續推出新版K8S版本時,視功能成熟度轉換為「Beta」版本,最後則是變成「GA」穩定版本,並成為K8S的正式功能。

早期的K8S版本與其他大部分的容器調度管理平台相同,「僅」能管理Linux容器運作環境。然而,從K8S 1.05版本開始,便能夠「同時」支援Windows及Linux容器運作環境。下列項目為2018年最新發佈的K8S 1.10版本容器調度管理平台特色功能簡介:

儲存

在前一版K8S 1.09版本時,推出的「容器儲存介面」(Container Storage Interface,CSI)及「本機持續性磁碟區」(Local Persistent Volumes)這兩項儲存功能為「Alpha」版本,在最新K8S 1.10版本中皆更新為較成熟的「Beta」版本。

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