為什麼需要Kubernetes？-知識星球

Matthias Endler最近發表了一篇關於《你是否真的需要Kubernetes？》的博文，在這裡我將嘗試解釋為何我認為Kubernetes值得一探究竟，即使你只是單單想執行一些容器。

免責宣告：這並不奇怪，我對此存在偏見。我們在Zalando運行了100多個Kubernetes叢集[1]，並且我在Kubernetes這個專案上投入了大量資金（你可以在我的GitHub Repo[2]上看到）。你們不必要都聽取我的意見，接下來將進入正文。

Matthias Endler寫道：

Kubernetes是一個十分強大的容器編排系統。它在全球範圍內已廣受使用，支援了一些很大型的部署，但同時它也伴隨著一些代價。

特別是對於規模較小的團隊而言，會因為維護它並且因它的學習曲線陡峭導致大量耗時。

我認為Kubernetes的內聚和可擴充套件性API很重要，學習它也是非常值得的，即便你僅僅只想執行一堆容器。

執行容器

假設你將要執行一堆容器，你會有哪些選擇？（以下按字母順序排列）

Apache Mesos，http://mesos.apache.org/
AWS ECS，https://aws.amazon.com/ecs/
AWS Elastic Beanstalk（在這個討論結果[3]中我感覺可以忽略掉），https://aws.amazon.com/elasticbeanstalk/
AWS Fargate（無伺服器型別容器），https://aws.amazon.com/fargate/
docker run（一個簡單可行的選擇）
HashiCorp Nomad，https://www.nomadproject.io/
Kubernetes（託管或自託管），https://kubernetes.io/
更多你可能喜歡的選擇

以上只列出了我個人調研過的選項，所有的這些基本能滿足需求，但是它們提供的使用者介面差別很大：Mesos提供了容器編排，但不提供一致性的API（比較Marathon和Chronos），而且在近期我沒見過任何有使用它的公司。AWS ECS，Beanstalk和Fargate是執行容器化工作負載的選擇，但與所有專有AWS產品一樣，要求你對AWS的工作樣式有一定的信奉。這意味著你會擁有一個具有速率限制的AWS API，並緊緊依賴著AWS Lambda。AWS ECS被許多組織所使用，並且已被證實是一個可靠的選擇，但它僅提供一組有限的功能和不可擴充套件的API。Blox試圖解決它的一些痛點，但從最近的提交記錄來看它似乎已經停滯了（最後一次提交還是在1年前）。Nomad似乎是一個非常棒的專案，專註於簡單性並且很好地與HashiCorp公司藍圖整合，但是它提供了一個更窄的、不可擴充套件的HTTP API。

Kubernetes API

對比上面的選項，對我來說，Kubernetes唯一的賣點是：

提供了足夠的抽象來涵蓋大多數應用程式用例：滾動部署，服務端點，入口路由，有狀態工作負載，定時批處理任務
提供了一致性（通用型結構，OpenAPI規範樣式，版本，元資料標簽/註釋，規格和狀態列位）
可透過自定義註釋擴充套件，即Custom Resource Definitions（CRDs），以及APIserver聚合
提供一定的相容性保證（透過版本控制）
被廣泛採用（所有主流雲提供商都提供託管解決方案）併在其之上打造了龐大的生態系統
跨環境和實現工作：作為Kubernetes API的原生使用者，我實際上並不關心節點是如何實現的，甚至它們是否是虛擬的

我可以建立例如kube-ops-view[4]， kube-downscaler[5]和kube-janitor[6]這樣的開源工具，確保它們能工作於任何標準的Kuberntes API上，無論是託管的還是自託管的。我個人沒有動力將我的時間投入到AWS ECS這種我不精通而且市場份額有限的專有技術上，我認為這種網路效應將會盛行，我們將會看到越來越多的Kubernetes高階工具（apps、operators和其他等等）。

為何關心Kubernetes API是否是可擴充套件的？因為你遲早會遇到基礎架構API不能100%改寫到的用例，或者是你需要與現有的組織藍圖進行整合。Kubenetes允許你使用自定義資源（即CRDs）來擴充套件它的API，例如Zalando使用它來整合其現有的OAuth基礎架構以進行服務到服務身份驗證。自定義資源同時允許你在核心概念之上構建更高層級的抽象，例如Kubernetes StackSet Controller向API新增來一個新的StackSet資源，用於管理應用程式生命週期和流量切換。更多關於自定義資源的通用用例存在於Operators這個專案，這些Operators為許多工作負載定義了CRD，例如PostgreSQL、etcd、Prometheus和Elasticsearch（Zalando計劃釋出一個支援自動擴充套件的定製的Elasticsearch operator[7]）。

也許我不是第一個寫這個的人，但我經常將Kubernetes API與Linux核心做比較：這個領域整體向Linux核心API靠攏（當我們談論容器時，99％以上指的是Linux核心功能，如cgroups/namespaces），現在我們看到了Kubernetes API類似的趨勢。或許它可能不是核心而是systemd？

執行Kubernetes

Kubernetes雖然很複雜，但建立Kubernetes（叢集）卻不一定非常複雜或是昂貴：在DigitalOcean上建立一個叢集只需不到4分鐘而且相當便宜（3個小節點每月僅需30美元，每個節點配備有2 GB記憶體和1個CPU）。所有主流的雲提供商都提供有託管型的Kubernetes產品，雖然有些不足使得開始使用存在不必要的困難。使用K3s可以更輕鬆地在Raspberry PI上執行Kubernetes。

無論實現如何，Kubernetes API都很有價值：Virtual Kubelet允許你在不關註節點的情況下執行工作負載。Microsoft已在其Azure雲中提供此功能（AKS虛擬節點）。你甚至可以嘗試使用virtual-kubelet和AWS Fargate。

現在有很多選擇可以在本地執行Kubernetes API進行開發或測試：

Minikube（KVM或Virtualbox）
kind（Docker中的Kubernetes，尤其是CI/CD管道）
k3s（輕量級Kubernetes，可以在Linux桌面或Raspi上執行）

雖然在本地執行Kubernetes從未如此簡單，但像kind和k3s這樣的新專案仍需要持續不斷改進。

Matthias Endler在他的博文中寫道：

研究結果就是：不要僅僅因為其他人都使用Kubernetes你就要去用它，仔細評估你的需求並檢查哪些工具能更符合場景。

我當然同意這一說法，但以我的經驗來看，人們從容器編排開始時經常會忽視“標準”Kubernetes API的價值（它不是他們的要求清單的一部分）。當我告訴他們這個事實標準，我對Kubernetes的主要論點是可擴充套件的API時感到非常驚訝。我知道很多公司正是因為這個原因而從AWS ECS切換到EKS：他們必須專門針對ECS去解決問題，但對於Kubernetes他們可以使用現有的為Kubernetes API建立的開源工具。雖然你不應該只是“因為每個人都這樣做”就跳進Kubernetes這個“坑”，它的使用者（組織）名單固然是一個優勢，特別是對學習生產操作來說。我開始收集一些Kubernetes的失敗案例[8]，除了利用龐大的社群和改善基礎設施運營之外沒有其他原因（對託管和自託管而言都是如此）。我還沒有看到其他容器編排系統有著同樣廣泛的串列，並且，沒找到失敗案例並不意味著不存在失敗;-)

結論

不論如何你都不得不以某種方式去投資你的基礎架構設施，即使對於像ECS這樣的託管平臺，你也需要學習特定的概念，抽象以及如何避開陷阱。我相信Kubernetes可以讓你在雲提供商間，環境甚至僱主間更好地利用所學知識。

不要低估Kubernetes的複雜性，但同時也不應該忽視Kubernetes API及其生態系統的價值。

並且不要忘記，五年內將不會再有人關心Kubernetes，因為它將變得無處不在;-)

這就是網際網路，到處都存在不同的見解。做出決定，並知道權衡取捨。

相關連結：

https://www.youtube.com/watch?v=4QyecOoPsGU
https://github.com/hjacobs
https://twitter.com/QuinnyPig/status/1070848346992963584
https://github.com/hjacobs/kube-ops-view
https://github.com/hjacobs/kube-downscaler
https://github.com/hjacobs/kube-janitor
https://twitter.com/otrosien/status/1110587374805966849
https://srcco.de/posts/kubernetes-failure-stories.html

原文連結：https://srcco.de/posts/why-kubernetes.html

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