對於Kubernetes的廣泛受歡迎，究竟是什麼原因？

#Kubernetes 是一個相對較新的運行容器化負載的平台，它解決了這些問題。它原本是 Google 內部的一個項目，Kubernetes 在 2015 年被捐贈給了雲端原生運算基金會，並吸引了來自世界各地開源社群的開發人員。 Kubernetes 的設計是基於 Google 15 年的在生產和開發環境維運的經驗。由於它是開源的，任何人都可以下載並使用它，並實現其帶來的優勢。

那麼為什麼 Kubernetes 會有這麼大的驚喜呢？我認為它在像 OpenStack 這樣的基礎架構即服務（IaaS）和完整的平台即服務 （PaaS）的資源之間達到了最佳平衡，它的底層運行時實現完全由供應商控制。 Kubernetes 提供了兩個優勢：管理基礎設施的抽象，以及深入裸機進行故障排除的工具和功能。

OpenStack 被大多數人歸類為 IaaS 解決方案，其中實體資源池（如處理器、網路和儲存）在不同使用者之間分配和共用。它使用傳統的基於硬體的虛擬化實現用戶之間的隔離。

OpenStack 的 REST API 允許使用程式碼自動建立基礎架構，但這就是問題所在。 IaaS 產品輸出的也是基礎設施。其創建後，支持和管理那些更多的基礎設施的服務方式並不多。在某種程度上，OpenStack 生產的底層基礎架構（如伺服器和 IP 位址）成為管理工作的重中之重。一個眾所周知的結果是虛擬機器（VM）的無序蔓延，而同樣的情況也出現於網路、加密金鑰和儲存磁碟區方面。這樣，開發人員建立和維護應用程式的時間就更少了。

像其它基於叢集的解決方案一樣，Kubernetes 以單一伺服器層級的方式運行，以實現水平縮放。它可以輕鬆添加新的伺服器，並立即在新硬體上安排負載。類似地，當伺服器沒有被有效利用或需要維護時，可以從叢集中刪除伺服器。其它 Kubernetes 可以自動處理的其他任務是編排活動，如工作調度、健康監測和維護高可用性。

網路是另一個可能難以在 IaaS 環境中可靠編排的領域。微服務之間透過 IP 位址通訊可能是很棘手的。 Kubernetes 實現了 IP 位址管理、負載平衡、服務發現和 DNS 名稱註冊，以在叢集內提供無痛、透明的網路環境。

一旦創建了運行應用程式的環境，部署就是一件小事了。可靠地部署一個應用程式是說起來容易做起來難的任務 —— 它並不是最簡單的。 Kubernetes 相對其他環境的巨大優勢是，部署是一等公民。

使用一個單獨的 Kubernetes 命令列介面（CLI）的命令，可以描述應用程式並將其安裝在叢集上。 Kubernetes 從初始部署、推出新版本以及（當一個關鍵功能出現問題時）進行回滾，實現了應用程式的整個生命週期。運行中的部署也可以暫停和恢復。擁有現成的、內建的工具和支援應用程式部署，而不用自己建置部署系統，這是不容小覷的優點。 Kubernetes 用戶既不必重新發明應用程式部署的輪子，也不會發現這是一項艱鉅的任務。

Kubernetes 還可以監控運行中的部署的狀態。雖然你可以在 IaaS 環境中像編寫部署過程一樣編寫這個功能，但這是一個非常困難的任務，而這樣的情況還比比皆是。

隨著你在開發和部署 Kubernetes 應用程式方面獲得更多經驗，你將沿著與 Google 和其他前行者相同的路徑前進。你將發現有幾種 Kubernetes 功能對於多服務應用程式的有效開發和故障排除是非常重要的。

首先，Kubernetes 能夠透過日誌或 SSH（安全性 shell）輕鬆檢查正在運行的服務的能力非常重要。透過一條命令列調用，管理員可以檢查在 Kubernetes 下執行的服務的日誌。這可能聽起來像是一個簡單的任務，但在 IaaS 環境中，除非你已經做了一些工作，否則這並不容易。大型應用程式通常具有專門用於日誌收集和分析的硬體和人員。在Kubernetes 中的日誌可能無法取代完整功能的日誌和指標解決方案，但它足以提供基本的故障排除。

第二，Kubernetes 提供內建的金鑰管理。從頭開發過自己的部署系統的團隊知道的另一個問題是，將敏感資料（如密碼和 API 令牌）安全地部署到虛擬機器上很困難。透過將金鑰管理變成一等公民，Kubernetes 可以避免你的團隊發明自己的不安全的、錯誤的金鑰分發系統或在部署腳本中硬編碼憑證。

最後，Kubernetes 有一些用於自動進行縮放、負載平衡和重新啟動應用程式的功能。同樣，這些功能是開發人員在使用 IaaS 或裸機時要自己編寫的。你的 Kubernetes 應用程式的縮放和運行狀況檢查在服務定義中進行聲明，而 Kubernetes 會確保正確數量的實例健康運作。

IaaS 和 PaaS 系統之間的差異是巨大的，包括 PaaS 可以節省大量的開發和調試時間。作為一種 PaaS，Kubernetes 實現了強大而有效的功能，可幫助你開發、部署和調試雲端原生應用程式。它的架構和設計代表了數十年的難得的經驗，而你的團隊能夠免費獲得該優勢。

作者簡介：

Tim Potter - Tim 是 Hewlett Packard Enterprise 的高級軟體工程師。近二十年來，他一直致力於自由和開源軟體的開發工作，其中包括 Samba、Wireshark、OpenPegasus 和 Docker 等多個專案。 Tim 部落格在https://elegantinfrastructure.com/ ，關於 Docker、Kubernetes 和其他基礎設施相關主題。

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