容器生态系统简介

很少有技术能够像 docker 这样一出来就收到关注,并在很短的时间里发展壮大,而且几乎所有的技术公司都开始使用或者希望使用。随着 docker 的出现,配置管理、微服务、数据中心自动化、devops 多个领域都重新焕发新机,好像 IT 行业的整个架构都要重新定义一样。

这篇文章我会介绍一下目前(2017年 3月)容器圈子(主要还是 docker) 一些主要的参与者,它们共同组成了繁荣的容器生态圈。

容器引擎

容器引擎(Engine)或者容器运行时(Runtime)是容器系统的核心,也是很多人使用“容器”这个词语的指代对象。容器引擎能够创建和运行容器,而容器的定义一般是以文本方式保存的,比如 Dockerfile。

  • Docker Engine :目前最流行的容器引擎,也是业界的事实标准
  • Rkt:CoreOS 团队推出的容器引擎,目前处于活跃发展阶段,被 kubernetes 调度系统支持

云提供商(国外篇)

容器飞速发展的时候,很多公司反应迅速,都相继推出了自己的公有云或者私有云的容器解决方案。国外比较有名的容器云提供商包括:

  • Amazon EC2 Container Serveice(ECS):云计算巨头 AWS 推出的容器服务,比较吸引人的是构建在 EC2 上面的 ECS 是免费的,用户只需要为底层的 EC2 资源付费
  • Google Container Engine(GKE):谷歌在错过大数据的福利之后,在云计算领域开始醒悟。在社区推出 kubernetes,企图制定容器调度集群的标准,而同时推出公有的 GKE 服务
  • Azure Container Service:作为巨头,微软也积极推出了容器服务,凭借积累的技术和商业资源迅速崛起
  • Jelastic
  • Docker Cloud:docker 自家的容器云服务,在收购了 Tutum 公司之后,利用 docker swarm 集群管理技术推出了方便使用的产品

云提供商(国内篇)

每次新技术的出现都会催生一堆公司,有大公司也有创业公司。不管是大数据、Iaas、人工智能还是现在的容器。国内公司目前对技术已经非常敏感,追逐和使用新技术的脚步从来没有落后过。虽然现在还没有在核心技术上制定标准和掀起浪潮,但是我相信不久之后中国会出现能够影响世界的技术。

目前国内做容器比较知名的公司包括:

  • 阿里云:作为国内云服务的一哥,阿里云反应迅速,和 docker 建立 官方合作,也开始为自己的容器产品布道
  • 网易蜂巢:网易在自家的 IaaS 平台成熟之后,在此之上推出了容器云服务,据说内部产品已经大都迁移到容器
  • 灵雀云:云雀科技成立于2014年,由原微软Azure云平台的核心创始团队创立
  • 时速云:tenxcloud,基于 Kubernetes 的容器云计算平台,提供公有云和企业云服务
  • 数人云:基于 mesos 研发的轻量级 Pass 平台
  • 才云:使用的是 kubernetes 方案,2015 年成立的公司,提供私有云服务和人工智能解决方案
  • daocloud:企业级应用云平台及解决方案,坐标上海

容器编排系统

容器与虚拟机相比有个很大的优势就是轻量,这个特性的量变很快就引发了质变,让容器在各个技术角落施展拳脚。不过轻量级的容很容易造成混乱,面对成百上千乃至更多的容器,必须要有统一的管理平台。所以目前容器技术最热烈的激战也在这个领域,所有要使用容器的企业必须要在容器管理系统做出自己的抉择。

  • Kubernetes:Google 家开源的容器管理系统,起源于内部历史悠久的 Borg 系统。因为其丰富的功能被多家公司使用,不仅支持 docker ,还支持其他容器(比如 Rkt),但是也相对复杂,易用性差一点
  • Docker Swarm: 从 docker1.12.0 版本之后,docker 就推出了 docker swarm 模式。用户能够轻松快速搭建出来 docker 容器集群,几乎完全兼容 docker API 的特性让它很容易被用户接受。可以说潜力很大,至于最后能发展成什么样子还要时间检验
  • Mesosphere:起源于 Apache Mesos 的调度框架,目标是成为数据中心的操作系统,完全接管数据中心的管理工作
  • Rancher:其易用的界面和完全开源的特性吸引不少刚接触容器的技术人员,同时兼容 kubernetes、mesos 和 swarm 集群系统。但目前社区不是很活跃,二次开发的难度较大
  • Nomad:HashiCorp 开源的集群管理和调度系统,如果需要其他功能(比如服务发现、密码管理等)需要自己使用其他工具进行集成

容器基础镜像

容器虽然轻量,但是传统的基础镜像并非如此。因此有很多企业尝试着打造专门为容器而生的操作系统,希望能成为容器时代的新选择。

  • CoreOS:以容器为中心的操作系统,配置管理、自动扩容、安全等方面有一套完整的工具
  • Project Atomic:一个轻量级的操作系统,可以运行 docker、kubernetes、rpm 和 systemd
  • Ubuntu Core:轻量级 ubuntu 操作系统,适合运行 IoT 设备或者容器集群
  • Rancher OS:只有 50M+ 的操作系统,为运行 docker 容器打造。有趣的是,它可以让系统容器和用户容器运行在不同的 Docker Daemon 上,从而实现隔离效果
  • Project Photon:VMware 开源的项目,旨在提供极简化的容器主机系统

镜像 registry

镜像 registry 是存储镜像的地方,可以方便地在团队、公司或者世界各地分享容器镜像,也是运行容器最基本的基础设施。

  • Docker Registry:Docker 公司提供的开源镜像服务器,也是目前最流行的自建 registry 的方案
  • Dockerhub:docker 公司提供的公共镜像 registry,可以通过 UI 来查看和管理镜像,上面也有大量的标准镜像可以下载
  • Quay:提供镜像管理和安全检查服务的 公有 registry
  • Harbor:企业级的镜像 registry,提供了权限控制和图形界面

容器监控

  • cAdvisor:Google 开源的容器使用率和性能监控工具
  • Datadog Docker:能够收集 docker 的运行信息,并发送到 Datadog 进行分析
  • NewRelic Docker:收集 docker 的运行信息,并发送到 NewRelic 进行分析
  • Sysdig:同时提供开源版本和企业版本,能够监控容器使用率和性能,并对性能就行分析
  • logdns:能够收集容器或者集群的日志,发送到 logdna 服务器端就行分析、设置告警等

网络

容器的大规模使用,也对网络提供了更高的要求。网络的不灵活也是很多企业的短板,目前也有很多公司和项目在尝试解决这些问题,希望提出容器时代的网络方案。

  • Weave Net:weaveworks 给出的网络的方案,使用 vxlan 技术, 支持网络的隔离和安全
  • Flannel:CoreOS 开源的网络方案,为 kubernetes 设计,支持不同的后端实现
  • Calico:一个纯三层的网络解决方案,使用 BGP 协议进行路由,可以集成到 openstack 和 docker
  • Contiv: 能够打通物理机、虚拟机和容器之间连通性的网络方案

服务发现

容器和微服务的结合创造了另外的热潮,也让服务发现成功了热门名词。可以轻松扩展微服务的同时,也要有工具来实现服务之间相互发现的需求。目前主要有三种工具,当然它们可能已经集成到其他的容器管理系统中。

  • etcd:CoreOS 开源的分布式 key-value 存储,通过 HTTP 协议提供服务,因此使用起来简单。但是 etcd 只是一个 key-value 存储,默认不支持服务发现,需要三方工具来集成。kubernetes 默认就使用 etcd 作为存储
  • consul:HashiCorp 开源的服务发现和配置管理工具,自带服务发现特性(DNS Server)。它是强一致性的数据存储,使用 gossip 协议形成动态集群
  • zookeeper:比较悠久的服务发现项目,起源于 Hadoop 社区,优点是成熟、可靠、功能丰富,缺点是使用 Java 开发,配置比较麻烦

参考资料

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