深度 | 容器技术的火热现状与未来展望

Posted 2021-05-02 雷锋网

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雷锋网按：上周，雷锋网曾报道微软宣布收购软件容器提供商Deis。大公司的介入也再一次让容器领域走入公众的视野。自2013年刚刚诞生到今年，容器Docker镜像的下载量超20亿，容器行业发展可谓如火如荼。

本次雷锋网硬创公开课，我们邀请到了企业级私有容器服务平台提供商Rancher Labs大中华区总经理George Qin秦小康，讲解Deis是一家怎么样的公司，微软为何会收购它，并谈谈容器技术在传统企业IT环境的落地实践，及行业落地需求本身对容器技术发展的要求方面。

George Qin秦小康，Rancher Labs大中华区总经理，在开源和云计算领域拥有十多年的丰富经验。在此之前，曾负责Citrix云平台事业部在大中华地区的业务，Oracle Linux/VM在大中华区业务发展，以及在RedHat 负责JBoss、KVM业务在中国地区的产品团队。 

以下是雷锋网整理的公开课主要内容：

首先是为什么Deis的消息会引起业内人士的关注？Deis是一家开源软件公司，主要业务是让容器集群管理系统kubernetes容易使用。它与容器相关，也是今天的主题。

在2015年的4月Engine Yard就收购了Deis，如今又将它转手卖给了微软。根据外界的分析， 这次收购最主要的意义是，让微软在云计算的领域追赶亚马逊的步伐加快了，对其云计算有莫大的帮助。

我们要看到的是它的背后有三个关键词，一是云计算，二是容器，三是Kubernetes。

Kubernetes是容器的编排调试技术，由Google在2014年正式发布。现在容器编排工具的竞争有两个主要玩家，一个是Docker，一个是Google。Docker公司的CTO曾放言，准备把Kubernetes杀掉。

一个Deis公司就能让微软的云计算带来这么大的收益。其实在关注这场收购之前，还要了解容器技术对于云计算行业带来的改变。

首先要了解容器和云计算的趋势。从下面的图中可以看出，在这一波浪潮里，传统的IT技术商都要靠边站，增长受到了很大挑战，唯有AWS的增长达到近50%。微软和Google等公司也都发布了公有容器服务。

在容器领域里面，最抢眼的三个玩家是：Docker，Mesosphere（两年前比较有名），以及CoreOS。两年前，这几个公司在容器里都很流行。

反观Docker的增长，则可以用恐怖来形容。它在2015年初的下载量是1亿次，到了2015年底就是10亿次了，而去年中就达到40亿次。

Docker还做过一个调查，问用户是否想把自己的产品当作云战略的一部分，结果80%的人已经决定这么做了。而41%的人表示，要把应用在各种环境中迁移，不想公有云上all in。还有60%的人想用Docker把应用迁到云上。而与最近的新闻最有关系的，是那41%的需求。

Kubernetes从2016年的下半年开始，其关注也有很大增长。这可以解释为什么Deis会被业界关注。

容器行业有哪些主要玩家，可以从下图中看出来。

别看这张图这么复杂，但在编排调度这里，从2015年到现在就是刚才提到的三家的竞争。总的来说，看着这么热门，在核心领域贡献的不多。不过到了去年，Mesos就不见了，不再被认为是主流的对手。

容器市场经过两年多的标准化，也出现了两大阵营：OCI和CNCF。前者是Docker主导，也有传统大的IT厂商参与，它们是2015年6月成立，主要是把Docker引擎标准化。后者也想有自己的生态，上周还召开了全球大会。两边的成员重复很多，这也说明容器的火热，所有人都不愿意在浪潮中把自己落下。

Docker为什么如此受欢迎？

Docker作为容器引擎的事实标准，很多人将它与容器对等。看下图，左边是过去的IT工作模式，要么在一个物理机上，要么在虚拟机上，先装操作系统，比如选择Linux，再上面选择中间件与数据库，再到上面做应用。

而Docker则不管什么，都打包成一个格式，多个Docker放在一个操作系统里。打包好了成为镜像，供开发者去复制分发。

之所以如此重要，一是Docker打包方式快速高效。

二是有更高的资源利用率。与VM作对比，如果已经有了一个应用，在有另外一个应用时就需要跑另一个VM。这里的问题是，无论应用大小，VM的规格是固定的。容器就不一样，同样的情形，两个应用可以放在同一个VM里，其中一个不运行时，另一个可以充分利用资源。

不过这还不是最主要的，容器的流行还有第三点，即打包方式可以让开发测试环境和生产环境，保持运行环境的一致性。这对应用本身不会发生影响，这一点十分重要。

在研发环境和生产环境中，没有一个环境部署，只要IT环境支持Docker，里面打包的应用就不需要作修改了。有一个研发测试理论称，测试里出现的80%的bug是由运行环境导致的，这也被一些大企业证明了。高盛用Docker的原因，就主要是为了这一点。

无论容器有多少应用，第三点都是最根本的好处，对研发人员和运维及测试，都带来了好处，提高了效率。

随着打包功能的拓展，又产生了一个新想法，即下一代云计算技术：Caas/容器云。在容器云上把应用在不同的架构间做迁移，或者同时在不同的架构上做布署，包括AWS和自己的数据中心等。

新一代的云平台，把所有的云都当作一种资源来使用，在其上跑应用，用Docker打包。只要资源都支持容器，应用可以布署在任何地方。这特别适合业务爆炸式增长的公司，或想专注于业务的公司。不过目前好用的容器云还没做出来，Google和微软等公司也都在发力。

那容器带来了什么样的变革，以至这么多大公司都在关注？

这可以对比浏览器对桌面操作系统的影响。十年前，上网用Windows还是Linux还是很大的差异，而主要的改变来自浏览器，现在已经没多少人在乎操作系统了。以此类比，容器云可以让IaaS被随意切换，让AWS或华为云或阿里云都没有区别，让开发者主要关注云的应用。这就是容器带来了可能性。

在企业生产环境中落地Docker和容器云

不过现在的情况是，很多公司一部分业务在公有云上，一部分在企业的私有环境中。这时就更复杂了，怎么在企业生产环境中落地Docker和容器云呢？

根据一项调查，其中最主要的三个困难在于：存储，网络与安全。这也是IT领域的老问题。可以看到，这里没有出现编排调度的问题，在企业眼中这不是一个重要问题。但结果却是，编排调度的公司在国内有20多家创业公司之多。

要满足企业的需求，要解决很多问题。企业要的是这样一个容器云：要解决资源、容器操作系统，存储，网络，分布式数据库，访问控制，监控，编排调度，应用市场等各种模块。这需要一个全栈化的技术。

容器还有进阶，即更进一步需要Cloud Native，即原生云。它有三个特点：一是容器化，二是可动态编排调度，三是面向微服务。

总结来说，我们的观察是，容器技术主要在美国，欧洲与中国（三年前日本还处于领先地位）。另外，开发人员及在生产环境中使用容器技术仍旧十分困难。

容器发展需要解决的问题

一是将远期愿景分解，让它变得实用。细分为，一是应用从桌面到服务器端的迁移，二是从传统数据中心到公有云的迁移，三是开发测试环境到生产环境的迁移。

这就要让应用在公有云、私有云环境中都没问题。而相应的解决方案，要把存储、网络、安全、DNS、负载均衡（再加防火墙）等问题解决。

第二，容器落地要从简单场景到复杂环境转化。简单场景往往只有一个简单的三层架构，负载均衡，加外围应用和数据库。但企业里会有监控、日志，数据库等问题，部分公司会因此往前延伸一步，不过这三个也有些简易的解决方案。

稍微复杂的场景是如下图：

有自己的IaaS，有不同的资源池；容器网络也不一样；基础服务等也有服务发现，健康检测，负载均衡等；存储上要支持NFS、CEPH等；还有应用服务商店和API等等。

但这其实也只是一个比较简单的场景，还有更复杂的。可以说，容器在企业的应用，从简单场景到复杂场景，有很多问题要解决。

三是，容器要从数据中心领域向移动领域迁移。

这是因为如今手机的使用量大于PC，其上的应用也会更多，而容器正好是为应用而生的。当前的容器编排调度工具基本没有考虑移动设备，只为数据中心设计。好消息是，Docker已经运行在ARM上。

另外，当把一个企业IT作综合管理考虑时，容器平台还要与诸多周边系统对接。企业有很多东西没有容器化，比如防火墙，数据库，分布式存储等，这些都需要兼容。这就需要一个好的框架。

结合上面说到的问题，总体来看，我们认为容器技术在未来会有下面的几个主要趋势。

一是互联网客户对容器的使用已经很广泛，而传统的大中型企业在加快容器的使用，这也促进Docker等产品的成熟，只是目前成熟度还不够。

第二是随着Kubernetes和Docker Swarm的进步，以及各大公有云公司如微软Azure、Google云和AWS提供对这两者的支持，开发和定制Kubernetes分发版的提供商要找到真正的增值。

三是简单易用的公有容器服务会变得流行。

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