从传统物理机到容器的技术演进介绍丨本际云推荐

从传统物理机到容器的技术演进介绍

现在越来越多的业务采用K8s云平台技术，这也是云原生的新趋势。为了理解这个技术的演进，特地对相关技术做了介绍，并且可以根据技术要点进行实践。

从传统物理机到容器的技术演进介绍

传统物理服务器时代

1. 传统物理服务器解决的问题：解决了数据大量增长、大应用的需求问题。

2. 传统物理服务器的架构及描述：描述独立服务器，硬件独立。存储层磁盘阵列模式，集中式存储，厂家多以IBM、SUNm9000、HPxp24000等。主机层不同的厂家不同的操作系统，如AIX、hpunix、solaris、linux等。业务层各自不同的业务在不同的主机上布署，互不影响。高可用特点：主机不同厂家使用各自的集群软件，如IBMhacmp，linux的rhcs，hp的mcsg等。数据库：RAC集群。应用：使用F5，radware做负载均衡。

3. 传统物理服务器的优缺点

3.1 传统物理服务器优点

1）物理隔离环境：物理服务器允许单个租户在任何给定时间利用其100%的资源，从而提高性能并最大限度地减少服务器停机时间。由于物理服务器是完全私有的，因此数据、应用程序和资源仍与其他租户隔离。

2）高性能计算能力：许多物理服务器允许租户从最先进的处理组件中进行选择，例如最新的CPU、RAM和SSD。

3）完全自定义：物理服务器的配置可完全自定义，包括选择硬件资源、操作系统、控制面板和软件。

4）与安全加载项的兼容性：物理服务器与高级安全措施（如传统硬件防火墙）兼容，比共享模型更高的安全性。

5）可预测的成本：物理服务器租用根据您的需求和服务器配置提供可预测的每月成本。

3.2 传统物理服务器缺点

1）资源使用率低：传统的CPU、内存在非计算平台都在15%左右。

2）成本高：单物理服务器使用规模庞大，需要更多的物理机。

3）架构依赖性强：业务整体架构及集群需要依赖外部集群软件、负载均衡等。

4）服务器配置技能门槛：需要具备服务器配置知识、细致的规划和管理，以及了解所需的资源。绝大多数服务商仅提供服务器、Internet连接、现场安全性和最低限度的支持。

5）有限的可伸缩性：如果您发现需要比原始物理服务器更多的处理能力，则可能需要迁移到更高级的服务器，这将导致迁移期间停机。

中期虚拟化时代

1. 虚拟化解决的问题：资源利用率提高，资源隔离，快速分发操作系统。

2. 虚拟化架构及描述：通过对计算机物理资源的抽象，提供一个或多个操作环境，实现资源的模拟、隔离或共享，提高了资源利用率。

3. 虚拟化优缺点

3.1 虚拟化优点

1）易于移动和复制，高度的敏捷性和可移植性；

2）与其他虚拟机相互隔离，易于管理；

3）可以支持旧版的应用程序；

4）实现服务器的整合；

5）资源灵活配置，自由搭配CPU核心、内存、存储和带宽。

3.2 虚拟化缺点

1）需要使用多带带的操作系统，耗大量的主机资源，包括CPU内存等，在爆发性业务的收缩和扩张灵活性不够。

2）共享资源：共享一个服务器集群资源。因此，当某些云服务器供应商的资源组内存在“超售”情况或者资源爆满的情况，容易崩盘。

后期容器时代

1. 容器时代（docker）

Docker解决的问题：由于不同的机器有不同的操作系统，以及不同的库和组件，将一个应用程序部署到多台机器上需要进行大量的环境配置操作。Docker主要解决环境配置问题，对进程进行隔离，被隔离的进程独立于宿主操作系统和其它隔离的进程。使用Docker可以不修改应用程序代码，不需要开发人员学习特定环境下的技术，就能够将现有的应用部署到其它机器上，从而实现一次打包，多次部署的目的。这也是微服务化的最终方案，当然现在的技术containerd也是主流。

2. 容器时代的二种代表架构

2.1 Google Borg

2.1.1 Borg架构

2.1.2 Borg优点

多应用跨故障域布署：同一个应用可以在不同的机器、不同的机房随时启动和应用；保证应用高可用原则；业务调度灵活，弹性高；应用接入方便、物理资源利用率高。

2.1.3 Borg缺点

维护难度高、架构相对复杂。

3. Kubernates

3.1 Kubernates架构

3.2 Kubernates优点

自动装箱，水平扩展，自我修复；服务发现和负载均衡；自动发布和回滚；存储编排；集中化配置和安全管理；任务批量处理。

3.3 Kubernates缺点