容器技术跟踪研究.PDFVIP

容器技术跟踪研究 王晓霞 一、技术发展动态 1、Kubernetes 的 “发行版”—Sextant 发布 去年 8 月底，百分点与云知声联合发布了 Google 开源的集群管理系统 Kubernetes 的 “发行版”—Sextant 。在百分点大规模 Kubernetes 集群经过 四、五个月的应用实践后，集群上已经承载了百分点推荐系统的大部分业务组件 和部分的运维组件。 （1）Sextant 技术方案的来源 在传统的集群管理方法下，百分点服务器利用率长期处于 20%以下。通常 为了完成某个业务目标，团队会申请各自的服务器，然后工程师使用跳板机登陆 到这些服务器上完成程序的部署。这样的弊端是：首先，这些服务器上的空闲资 源并不会贡献出来为其他团队所使用；其次，这些服务器在解决业务高峰问题之 后，负载下降，而这时团队并不希望服务器被回收，因为不知道如何备份服务器 之上的数据。这样，集群服务器利用率逐步降低，整体集群的维护和管理也变得 异常困难，在百分点AI 技术运用增多的趋势下，常遇到计算资源不足而导致业 务进展缓慢的情况。如何解决呢？百分点最终决定选择 CoreOS、Kubernetes （以下简称K8s）、Ceph 相结合的技术方案。 （2）集群安装步骤 三步完成集群安装：首先要解决的问题，就是如何能够高效的、自动化的进 行组件的部署以减少手动部署可能带来的问题。百分点、云知声在百度科学家王 益带领下，合作开发了基于PXE 自动化安装CoreOS+Kubernetes 集群的开源 Sextant 项目，只需要简单的三个步骤即可完成集群的安装：规划集群-启动 bootstrapper-节点开机自动安装 采用PXE 的技术，从网络安装CoreOS 的操作系统，完成节点操作系统的 初始化。cluster-desc.yaml 是集群的描述文件，诸如操作系统类型、Flanneld 网络模式、Kubernetes 版本等都会配置在这个文件中。对于每个待安装的节点， 需要根据 MAC 地址配置相应的角色，例如 Kube-master ，flanneld-master 等。Bootstrapper 是Sextant 项目的核心服务，载入cluster-desc.yaml 配置 文件，并提供web 服务，根据节点的MAC 地址生成相应的cloud-config.yaml 文件，从而安装并启动kubernetes 相关组件。  Step 1 集群规划。规划集群，将集群信息描述为cluster-desc.yaml 配置文件，例如操作系统的类型、etcd 节点的数量、flanneld 协议类型， 哪些节点作为master 等等。  Step2 编译、运行 bootstrapper 。通过上一步骤的 cluster -desc.yaml 文件，编译 bootstrapper 的 docker image 并启动， bootstrapper 会提供PXE、DHCP、DNS 以及Docker Registry 等服务。  Step3 安装 kubernetes 节点。将服务器接入集群，开机并从网络 引导安装，即可自动完成CoreOS 以及K8s 组件的安装过程。 2、Kubernetes 有状态集群服务部署与管理 在容器化时代，除了无状态的容器服务，比如Web 服务器，用户也越来越 多地使用容器部署有状态的应用，这就对容器编排系统提出了新的需求。 Kubernetes 运行的服务，从简单到复杂可以分成三类：无状态服务、普通有状 态服务和有状态集群服务。下面分别来看Kubernetes 是如何运行这三类服务的。 （1）什么是无状态服务、普通有状态服务和有状态集群服务？ 首先无状态服务，Kubernetes 使用RC （或更新的Replica Set）来保证一 个服务的实例数量。通过Service 来对外提供一个稳定的访问接口。然后是普通 有状态服务，它多了状态保存的需求。Kubernetes 提供了以 Volume 和 Persistent Volume