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上節(jié)中我們提到了社區(qū)生態(tài)的發(fā)展使得得到了良性的發(fā)展和傳播。比起相對(duì)封閉的社區(qū)開放的CNCF社區(qū)獲得了更大成功，但僅僅是社區(qū)的活力對(duì)比還不足以讓這么快地?cái)∠玛噥恚涓驹蚴堑膶?duì)容器編排技術(shù)的理解比起更勝一籌。這種優(yōu)勢(shì)幾乎是壓倒性的降維打擊，毫無還手之力。
接下來便為大家介紹在這場(chǎng)容器大戰(zhàn)之中，如何占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。
容器編排
所謂容器編排，其實(shí)就是處理容器和容器之間的關(guān)系docker可以圖形化嗎，在一個(gè)分布式的大型系統(tǒng)里，不可能是以多個(gè)單一個(gè)體存在的，它們可能是一個(gè)與多個(gè)，一群與一群這樣相互交織著。
的容器編排功能
構(gòu)建的是以容器為最核心的PaaS生態(tài) ，包括以為主的簡單容器關(guān)系編排，以及以 Swarm為主的線上運(yùn)維平臺(tái) 。用戶可以通過處理自己集群中容器之間的關(guān)系，并且通過 Swarm管理運(yùn)維自己的集群，可以看到這一切其實(shí)就是當(dāng)初Cloud 的PaaS功能，所主打的就是和容器的無縫集成。
做到的是為多個(gè)有交互關(guān)系建立一種“連接”，把它們?nèi)烤帉懺谝粋€(gè)-.yaml文件中，然后統(tǒng)一發(fā)布（我后面說到的組里的ELK功能就是這樣做的），這樣做也有優(yōu)點(diǎn) ，就是對(duì)于簡單的幾個(gè)容器之間的交互來說非常便利。但是對(duì)于大型的集群來說卻有些杯水車薪，并且這種每出現(xiàn)一種新需求就需要單獨(dú)做一項(xiàng)新功能的開發(fā)模式，將使后期代碼維護(hù)變得十分困難。
如果要和對(duì)抗，肯定不能僅僅只做容器管理這種本身就已經(jīng)支持的功能了，這樣的話別說分庭抗禮，可能連的基本用戶都吸引不到。因此在設(shè)計(jì)之初，就確定了不以為核心依賴的設(shè)計(jì)理念。在中，僅是容器運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)可選項(xiàng)，用戶可以依據(jù)自己的喜好任意調(diào)換自己需要的容器內(nèi)容且為這些容器都提供了接口。此外，準(zhǔn)確地抓住了容器的一個(gè)致命性的弱點(diǎn)進(jìn)行了自身創(chuàng)新。
接下來就讓我們一起來了解，這個(gè)給造成降維打擊的內(nèi)容究竟是什么？
的容器編排功能
與這種站在容器視角上只能處理容器之間的關(guān)系所不同，所做的是從軟件工程的設(shè)計(jì)理念出發(fā)，將關(guān)系進(jìn)行了不同類的劃分，定義了緊密關(guān)系（Pod之間）和交互關(guān)系（之間）的概念，然后再對(duì)不同的關(guān)系進(jìn)行特定的編排實(shí)現(xiàn) 。
乍一聽你可能是一頭霧水。這里舉個(gè)不太實(shí)際但是一看就懂的例子：如果把容器之間的關(guān)系比作人之間的關(guān)系，能處理的是僅僅是站在單一個(gè)體的角度上，處理人與人之間的人際關(guān)系；而確是上帝，站在上帝視角不僅能處理人與人之間的人際關(guān)系，還能處理狗與狗之間的狗際關(guān)系，最主要的是能處理人與狗之間的交往關(guān)系。
而實(shí)現(xiàn)上述緊密關(guān)系的原理，就是創(chuàng)新的Pod 。
【五 Docker與k8s的恩怨情仇：Kubernetes的創(chuàng)新】Pod是所創(chuàng)新的一個(gè)概念，其原型是Borg中的Alloc，是運(yùn)行應(yīng)用的最小執(zhí)行單元，由一個(gè)或者多個(gè)緊密協(xié)作的容器組合而成，其出現(xiàn)的原因是針對(duì)容器的一個(gè)致命性弱點(diǎn)——單一進(jìn)程這問題的擴(kuò)展，讓容器有了進(jìn)程組的概念。通過第一節(jié)，我們知道了容器的本質(zhì)是一個(gè)進(jìn)程，其本身就是超級(jí)進(jìn)程，其他進(jìn)程都必須是它的子進(jìn)程，因此在容器中，沒有進(jìn)程組的概念，而在日常的程序運(yùn)行中，進(jìn)程組是常常配合使用的。
使用Pod處理緊密關(guān)系
為了給大家介紹Pod處理緊密關(guān)系的原理，這里舉一個(gè)進(jìn)程組的例子：
Linux中有一個(gè)負(fù)責(zé)操作系統(tǒng)日志處理的程序是由三個(gè)模塊組成，分別是：模塊、模塊以及自己的main函數(shù)主進(jìn)程。這三個(gè)進(jìn)程組一定要運(yùn)行在同一臺(tái)機(jī)器上，否則它們之間的基于的通信和文件的交換都會(huì)出現(xiàn)問題。
而上述的這個(gè)問題docker可以圖形化嗎，如果出現(xiàn)在中，就不得不使用三個(gè)不同的容器分別描述了，并且用戶還得自己模擬處理它們?nèi)齻€(gè)之間的通信關(guān)系，這種復(fù)雜度可能比使用容器運(yùn)維都高的多。并且對(duì)于這個(gè)問題的運(yùn)維， Swarm也有自己本身的問題。以上述的例子為基礎(chǔ)，如果三個(gè)模塊分別都需要1GB的內(nèi)存運(yùn)行，如果 Swarm運(yùn)行的集群中有兩個(gè)node ， node-1剩余2.5GB，node-2剩余3GB 。這種情況下分別使用 run 模塊運(yùn)行上述三個(gè)容器，基于Swarm的=main約束，他們?nèi)齻€(gè)都必須要調(diào)度到同一臺(tái)機(jī)器上，但是Swarm卻很有可能先分配兩個(gè)去node-1，然后剩余的一個(gè)由于還剩0.5GB不滿足調(diào)度而使這次調(diào)度失敗。這種典型的成組調(diào)度（gang ）沒有被妥善處理的例子在 Swarm中經(jīng)常存在。
基于上述的需求，有了Pod這個(gè)概念來處理這種緊密關(guān)系。在一個(gè)Pod中的容器共享相同的和，因此它們之間并不存在邊界和隔離環(huán)境，它們可以共享同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)IP，使用相同的處理數(shù)據(jù)等等。其中的原理就是在多個(gè)容器之間創(chuàng)建其共享資源的鏈接。但是為了解決到底是A共享B，還是B共享A ，以及A和B誰先啟動(dòng)這種拓?fù)湫缘膯栴}，一個(gè)Pod其實(shí)是由一個(gè)Infra容器聯(lián)合AB兩個(gè)容器共同組成的，其中Infra容器是第一個(gè)啟動(dòng)的：
Infra容器是一個(gè)用匯編語言編寫的、主進(jìn)程是一個(gè)永遠(yuǎn)處于“暫?！睜顟B(tài)的容器，其僅占用極少的資源，解壓之后也僅有100KB左右。
實(shí)例演示在中的Pod
介紹了一通，接下來我們?cè)趯?shí)例中為大家演示Pod長什么樣子。
我們?cè)谌我庖粋€(gè)裝有的集群中通過以下的yaml文件和shell命令運(yùn)行處一個(gè)Pod，這個(gè)YAML文件具體是什么意思暫時(shí)不用理會(huì)，之后我會(huì)對(duì)這個(gè)YAML做一說明，我們目前只需要明白：中的所有資源都可以通過以下這種YAML文件或者json文件描述的，現(xiàn)在我們只需要知道這是一個(gè)運(yùn)行著和nginx的Pod即可：
創(chuàng)建這個(gè)hello-pod.yaml文件之后運(yùn)行以下命令：
通過上述命令，我們就成功創(chuàng)建了一個(gè)pod，我們可以從執(zhí)行結(jié)果看到infra容器的主進(jìn)程成為了此Pod的PID==1的超級(jí)進(jìn)程，說明了Pod是組合而成的：
至此，我們應(yīng)該要理解Pod是的最小調(diào)度單位這個(gè)概念了，并且也應(yīng)該把Pod作為一個(gè)整體而不是多個(gè)容器的集合來看待。
我們?cè)倏纯疵枋鲞@個(gè)Pod的文件類型YAML 。
YAML的語法定義：
YAML是一種專門編寫配置文件的語言，其簡潔且強(qiáng)大，在描述配置文件方面遠(yuǎn)勝于JSON，因此在很多新興的項(xiàng)目比如和等都通過YAML來作為配置文件的描述語言。與HTML相同，YAML也是一個(gè)英文的縮寫：YAML Ain't，聰明的同學(xué)已經(jīng)看出來了，這是一個(gè)遞歸寫法，突出了滿滿的程序員氣息。其語法有如下特征：
明確了以上概念，我們把YAML改寫成一個(gè)JSON，看看這之間的區(qū)別：
這兩種寫法在中是等效的，上述的JSON可以正常運(yùn)行，但是還是更推薦使用YAML 。從上面的對(duì)比中我們也能發(fā)現(xiàn)，在之前的使用中一直很好用的JSON現(xiàn)在也略顯笨拙，需要些大量的字符串標(biāo)志。
看完語法，我們?cè)賮碚f說上述YAML中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)在所表示的意思。中的有一種類似于Java語法萬物皆對(duì)象的概念，所有內(nèi)部的資源，包括服務(wù)器node、服務(wù)以及運(yùn)行組Pod在中皆是以對(duì)象的形式存儲(chǔ)的，其所有對(duì)象都由一下固定的部分組成：
所有的對(duì)象基本都滿足以上的格式，因此最開始Pod的YAML文件的意思是“使用v1穩(wěn)定版本的API信息，類型是Pod，名稱是hello-pod，具體實(shí)現(xiàn)是開啟，有兩個(gè)容器。
知道了YAML的概念，讓我們?cè)诨貧w主題。為了解決容器單一進(jìn)程問題，只創(chuàng)建Pod的原因之一是通過Pod實(shí)現(xiàn)了自己的容器設(shè)計(jì)模式，而則為編寫了最適合的容器設(shè)計(jì)模式。
舉個(gè)最常用的例子：
Java項(xiàng)目并不能像.Net Core項(xiàng)目那樣編譯完成后直接自宿主運(yùn)行，必須要把編譯生成的war包拷貝到服務(wù)宿主程序比如的運(yùn)行目錄下才可以正常使用。但是在實(shí)際情況中越大的公司分工越明確，很大概率負(fù)責(zé)Java項(xiàng)目開發(fā)和服務(wù)宿主程序開發(fā)的團(tuán)隊(duì)并不是同一團(tuán)隊(duì) 。
為了讓上述情況中的兩個(gè)團(tuán)隊(duì)可以各自獨(dú)立開發(fā)并且還可以緊密合作，我們可以使用Pod解決這個(gè)問題。
下面這個(gè)yaml文件就定義了一個(gè)滿足上述需求的Pod：
在這個(gè)yaml文件中，我們定義了一個(gè)java程序和程序的容器，并且對(duì)這兩個(gè)容器之間的容器進(jìn)行了一次掛載操作：將java程序的/app路徑以及程序的/root/-/同時(shí)掛載到了-這個(gè)掛載卷上，并且最后定了這個(gè)掛載卷就是一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)卷。并且定義了java程序所在的容器是一個(gè)，說明此容器是在容器之前啟動(dòng)的，并且啟動(dòng)之后執(zhí)行了一個(gè)cp的命令。
在上述Pod描述了這樣一個(gè)場(chǎng)景：程序運(yùn)行開始運(yùn)行時(shí)，Java容器啟動(dòng)，把自己的war包.war拷貝到了自己的/app目錄下；之后容器啟動(dòng) ，執(zhí)行啟動(dòng)腳本，執(zhí)行的war包從自己的/root/-/路徑下獲得。
可以看到通過上述的配置描述，我們既沒有改動(dòng)Java程序，也沒有改動(dòng)程序，卻讓它們完美地配合工作了，完成了解耦操作。這個(gè)例子就是容器設(shè)計(jì)模式中的模式，還有很多設(shè)計(jì)模式，感興趣的同學(xué)可以去進(jìn)一步自行學(xué)習(xí) 。
總結(jié)
以上介紹的就是為了解決緊密關(guān)系而抽象出來的概念Pod的基礎(chǔ)內(nèi)容了，需要注意的是，Pod提供的只是一種編排的思想，而不是具體的技術(shù)方案，在我們使用的框架中， Pod只不過是以作為載體實(shí)現(xiàn)了而已，如果你使用的底層容器是虛擬機(jī)，比如，那這個(gè)Pod創(chuàng)建時(shí)就根本不需要Infra ，因?yàn)樘摂M機(jī)天生就支持多進(jìn)程協(xié)同。
在說完了Pod的基礎(chǔ)的內(nèi)容，在下一節(jié)中我們將會(huì)為大家介紹在接下來的容器編排戰(zhàn)爭之中，又是如何脫穎而出。
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