容器技術(shù)，帶著云原生百米沖刺

你可能想象部到，容器技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的采用率竟然超過84%?

誕生于20多年前的容器技術(shù)，似乎在一夜之間，高歌猛進，迅速進入企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，不管是大型企業(yè)，還是中小企業(yè)，使用率均超過50%。

適應(yīng)云計算的發(fā)展，云原生技術(shù)已經(jīng)成為加快企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一個不折不扣的風向標。而以容器為代表的云原生技術(shù)正在成為釋放云價值的最短路徑。

01、從虛擬化到容器，扔掉鋤頭上岸

容器不是一項新技術(shù)，是人們?yōu)榱私鉀Q計算等各種資源利用率不高和成本居高不下等問題，持續(xù)努力的結(jié)果。

因此，從應(yīng)用和實踐的角度來看，容器技術(shù)顛覆了應(yīng)用的開發(fā)、交付和運行模式，僅幾年便席卷全球。

大型機或者單機時代，硬件的購買成本很高，動輒幾百萬美元，但是機器的使用率最高也不到50%，正常情況下僅有20～40%的使用率，讓計算機這一本來就稀缺的資源使用成本異常高。

所以，基于硬件技術(shù)的主機虛擬化技術(shù)出現(xiàn)了。利用該技術(shù)，一臺物理主機可以被劃分為若干個小的機器，每個機器的硬件互不共享，并可以安裝各自的操作系統(tǒng)來使用。

不過這一虛擬化技術(shù)應(yīng)用范圍非常小。隨著基于英特爾和AMD的CPU和微軟操作系統(tǒng)(隨后采用開源的Linux)的x86服務(wù)器的出現(xiàn)，這一被稱為工業(yè)標準服務(wù)器相對于大型機或者小型機成本大幅度降低。

但是沒有改變的則是一臺機器往往只能運行一個應(yīng)用軟件，服務(wù)器的使用率依然沒有提高。用戶迫切需求提高機器的使用率。

因此，20世紀90年代后期，x86架構(gòu)的硬件虛擬化技術(shù)逐漸興起，可在同一臺物理機上隔離多個操作系統(tǒng)實例，帶來了很多的優(yōu)點，包括可以在不同的虛擬機VM上運行不同的應(yīng)用，服務(wù)器使用率增加等。

這一技術(shù)突破受到用戶的歡迎。目前絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)中心都采用了硬件虛擬化技術(shù)。

當然用戶的需求是沒有止境的。雖然硬件虛擬化提供了分隔資源的能力，但是采用虛擬機方式隔離應(yīng)用時，要在每個虛擬機中安裝或復(fù)制一個操作系統(tǒng)實例，占有虛擬機的一部分資源，應(yīng)用部署到其中效率往往較低。

一種更輕量的方案 ——操作系統(tǒng)虛擬化出現(xiàn)了。

所謂操作系統(tǒng)虛擬化，就是由操作系統(tǒng)創(chuàng)建虛擬的系統(tǒng)環(huán)境，使應(yīng)用感知不到其他應(yīng)用的存在，仿佛在獨自占有全部的系統(tǒng)資源，從而實現(xiàn)應(yīng)用隔離的目的。

其好處顯而易見。一是由于應(yīng)用共享同一個操作系統(tǒng)實例，因此相比虛擬機，占有更少的資源，硬件成本降低。

二是在這種方式中不需要虛擬機，也能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用彼此隔離，使面向應(yīng)用的管理更便捷。

這時，操作系統(tǒng)虛擬化就被稱為容器(Container)。

隨后，容器進入“戰(zhàn)國時代”。FreeBSD 4.0推出了Jail，Sun公司發(fā)布了Solaris 10的Containers。Cgroups進入Linux內(nèi)核，可以限定和隔離一組進程所使用的資源(包括CPU、內(nèi)存、I/O和網(wǎng)絡(luò)等)······

當然，在這一系列技術(shù)的進步中，造就了不少產(chǎn)業(yè)巨頭。依靠虛擬化，VMWare和思杰從獨角獸成長為行業(yè)巨頭，紅帽和SuSe也茁壯成長。

02、從Docker到K8s，開源釋放創(chuàng)新活力

率先點燃容器技術(shù)火焰的是一家名為Docker的公司，一度Docker就成為容器的代名字。

2013年，Docker開源項目公布，提供了一系列簡便的工具鏈來使用容器，拉開了云原生應(yīng)用變革的帷幕，讓容器生態(tài)圈一日千里。

容器技術(shù)的發(fā)展需要標準，僅僅依靠Docker的力量，顯然成不了標準。

于是，2015年，包括谷歌、紅帽、Docker、VMware等多家公司和組織作為創(chuàng)始會員成立了CNCF——云原生計算基金會，目的是促進容器技術(shù)在云原生領(lǐng)域的應(yīng)用，降低用戶開發(fā)云原生應(yīng)用的門檻。

CNCF首推的開源項目就是Kubernetes，簡稱K8s。Kubernetes是一個容器應(yīng)用的編排工具，最早由谷歌的團隊研發(fā)，后來開源并捐贈給了CNCF成為種子項目。

由于Kubernetes是廠家中立的開源項目，開源后得到了社區(qū)用戶和開發(fā)者的廣泛參與和支持。

Kubernetes可以對集群中所有容器化的應(yīng)用實現(xiàn)編排管理。Docker是一種輕量級容器管理引擎，它可以輕松創(chuàng)建容器和基于容器的應(yīng)用程序。這二位大神的技術(shù)組合可以構(gòu)建云上的容器技術(shù)服務(wù)，使得容器云平臺為整個主機集群提供分布式調(diào)度與協(xié)調(diào)，并將所有的資源當作一臺主機進行使用。

雖然市場上的容器編排平臺很多，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了Kubernetes獨大的局面，Kubernetes已成為容器編排領(lǐng)域事實上的標準。

據(jù)Sysdig 2021年的報告，至少75%的用戶使用Kubernetes。有趣的是，紅帽O(jiān)penShift作為一個容器編排平臺，在 Kubernetes之后享有大的采用率，從去年的9%，大幅躍升到15%。原因可能是OpenShift企業(yè)功能與支持混合和多云。

容器編排工具的采用率，來源于Sysdig

以容器為代表的云原生技術(shù)，成為加速企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的利器。IDC預(yù)測，容器軟件市場在近幾年呈爆發(fā)式增長，并且未來五年仍然會保持超過 40% 的復(fù)合增長率。

IDC 預(yù)測，到 2025 年，容器基礎(chǔ)架構(gòu)軟件市場收入將與虛擬化軟件市場、云系統(tǒng)軟件市場齊平，成為近幾年促使軟件定義計算市場增長的新動力。

中國軟件網(wǎng)觀察，基于Kubernetes的容器技術(shù)得益迅速發(fā)展，并成為云原生時代的事實標準，源于一下幾個優(yōu)勢：

Kubernetes技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)基于虛擬機器的虛擬化技術(shù)。容器的成功，很大程度上歸功于其對效率和敏捷開發(fā)的極大促進。企業(yè)通過將大型應(yīng)用分解為較小的獨立組件、微服務(wù)，并將每個組件部署在容器中，這個過程可以由 Kubernetes 完成。

容器便于應(yīng)用部署和運行，而無需啟動和管理虛擬機機(VM)軟件。雖然虛擬機和容器具有類似的資源配置，但容器提供了一個重要優(yōu)勢——使用了操作系統(tǒng)虛擬化，大限度地減少開發(fā)維護人員環(huán)境的工作，從而更加便攜和高效。

易于維護和成本效益驅(qū)動。預(yù)計到2025年，基于Kubernetes容器服務(wù)市場將達到82億美元，年均增長26.5%。容器化化技術(shù)在銀行、醫(yī)療保健、零售和電信行業(yè)應(yīng)用尤為突出。在企業(yè)中應(yīng)用容器超過虛擬機VM，必不可少的云原生技術(shù)的興起。

云應(yīng)用普及和云原生的原始驅(qū)動力。以容器為代表的云原生技術(shù)正在成為釋放云價值的最短路徑，以 Kubernetes為代表的容器技術(shù)，已成為云計算的新界面。

可擴展性和模塊化是功能齊全的云基礎(chǔ)設(shè)施的兩大支柱，組織轉(zhuǎn)向Kubernetes，被認為是云原生的基礎(chǔ)，能夠更快地實現(xiàn)云原生。

Kubernetes擁有一個龐大且快速增長的生態(tài)系統(tǒng)，服務(wù)、支持和工具廣泛可用。目前，幾乎所有的公有云、私有云、混合云服務(wù)商，都支持Kubernetes，并將其作為一個重要的投資方向，有望成為發(fā)展云原生應(yīng)用的事實上的標準。同時，基于Kubernetes的工具也如雨后春筍般的涌現(xiàn)。

03、從公有云到混合云，K8s占了半邊天

云原生計算基金會CNCF公布的年度調(diào)查結(jié)果，可以說是云原生趨勢的一個典型代表，也是容器和Kubernetes展現(xiàn)自己的大舞臺。

在中國軟件網(wǎng)看來，容器和Kubernetes的使用率都在不斷攀升。

根據(jù)CNCF 2020年公布的調(diào)查結(jié)果顯示，84% 的受訪者在生產(chǎn)中使用容器技術(shù)，比2018年的73%和2016年首次調(diào)查的23%大幅上升。鑒于用戶對微服務(wù)的興趣大增，容器使用量大幅增加并不奇怪。

與前一年相比，Kubernetes容器在生產(chǎn)中的使用量也急劇上升。78%的受訪者在生產(chǎn)中使用Kubernetes，與去年的58%相比，增幅明顯。43%的受訪者提到，在生產(chǎn)中的Kubernetes集群介于2～5個之間。

在中國，CNCF的2021年的調(diào)查結(jié)果顯示，2020年68%的機構(gòu)在生產(chǎn)過程中使用容器，比去年增長了39%，相比兩年前增長240%。Kubernetes已經(jīng)無處不在，生產(chǎn)中使用 Kubernetes的比例已從去年72%增長到82%。在中國，Kubernetes 已經(jīng)成為約定俗成的容器編排器。

在云計算中，公有云容器使用率居首，在中國私有云和混合云的力量不容小覷。

在全球，62%受訪者在公有云中運行工作負載，其余在混合云環(huán)境中運行。隨著基于Kubernetes的混合云平臺的推出，CNCF預(yù)言，混合云中Kubernetes的采用率將增加。

公共云是Kubernetes選負載 資料來源：CNCF年度調(diào)查

在中國，公有云重回榜首，混合云和多個云蓄勢待發(fā)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中國用戶中公有云使用排名第一，46%的調(diào)查對象將其作為選數(shù)據(jù)中心類別。

另有45%的用戶使用私有云，42%使用混合云，兩項均比去年小幅增長。22%調(diào)查對象選擇了多個云。未來隨著越來越多的單位尋求使用好解決方案，混合云和多個云有望實現(xiàn)使用增長。

Kubernetes由組件和工具生態(tài)系統(tǒng)擴展，可減輕在公有云和私有云中開發(fā)和運行應(yīng)用程序的負擔，支持公有云、私有云、混合云、多云multi-cloud。

另外，Kubernetes沒有鎖定供應(yīng)商和大量的發(fā)展。Kubernetes 出現(xiàn)在云原生計算基金會，意味著它仍然是一個開源工具，將經(jīng)歷一致的共享開發(fā)，而無需供應(yīng)商鎖定，也可以在多種云中遷移，也意味著組織可以在持續(xù)、漸進的基礎(chǔ)上從Kubernetes容器化功能的潛力中獲益。

靈活性和敏捷性是任何希望保持競爭優(yōu)勢和可持續(xù)增長的組織考慮的關(guān)鍵因素。Kubernetes簡化了DevOps流程，這意味著更快的部署和開發(fā)速度。DevOps的采用已經(jīng)顯著受到重視：70%的組織聲稱DevOps加快了產(chǎn)品或者服務(wù)上市的速度，而86%的組織認識到快速開發(fā)和將新產(chǎn)品推向市場的重要性。

雖然Kubernetes不是即插即用，但它允許與市場上許多其他解決方案在更嚴格的限制內(nèi)進行多平臺、系統(tǒng)和容器管理，使組織能夠利用所需的工具，實現(xiàn)更高層次的增長和開發(fā)，降低架構(gòu)和系統(tǒng)統(tǒng)一分層的復(fù)雜性。

04、從云服務(wù)商到創(chuàng)新企業(yè)，容器市場沸反盈天

公有云服務(wù)商和創(chuàng)新型企業(yè)是目前中國容器市場的兩大主力。

接受記者采訪的BoCloud博云產(chǎn)品負責人趙安全認為，從業(yè)務(wù)背景上看，我國容器云服務(wù)市場的參與者主要有兩類：

一是綜合云服務(wù)商，包括華為、阿里等，在云計算領(lǐng)域擁有豐富資源和完整服務(wù)生態(tài)的綜合云服務(wù)廠商。

這類企業(yè)主要依托公有云市場上的優(yōu)勢，以容器架構(gòu)為載體向用戶提供有別于傳統(tǒng)虛擬化架構(gòu)的公有云服務(wù)。由于容器早期的用戶多是互聯(lián)網(wǎng)客戶，提供公有云服務(wù)的廠商在容器的使用和服務(wù)提供上積累了比較豐富的經(jīng)驗。

二是與綜合云服務(wù)商在業(yè)務(wù)領(lǐng)域上形成鮮明對比的專業(yè)、獨立的容器創(chuàng)新型廠商，如博云，起步較早，行業(yè)經(jīng)驗豐富，專注服務(wù)于企業(yè)用戶的私有云需求，為企業(yè)提供基于虛擬化或者容器架構(gòu)的云平臺搭建。

近日，IDC發(fā)布的最新的軟件定義計算軟件市場半年跟蹤報告顯示，容器基礎(chǔ)架構(gòu)軟件市場收入排名前五的廠商分別是華為、阿里巴巴、IBM/紅帽、騰訊、博云。

報告顯示，容器軟件市場有兩大力量。排名前五的廠商中有三家是公有云服務(wù)廠商。IBM/紅帽由于在該市場擁有比較大的影響力和豐富的產(chǎn)品組合，位列第三。博云作為起步較早，行業(yè)經(jīng)驗也比較豐富的創(chuàng)新型廠商，在金融領(lǐng)域有著不錯的客戶積累，位列第五。

容器市場賽道分為公有云和私有云兩個領(lǐng)域。

容器市場賽道分為公有云和私有云，分別提供各自領(lǐng)域的方案。

在IDC報告中，公有云廠商為華為、阿里巴巴、騰訊，私有云廠商為IBM/紅帽、博云。

在業(yè)務(wù)上，兩大領(lǐng)域互相滲透，公有云廠商也提供私有云的容器解決方案，但是往往需要運行在自己的私有云產(chǎn)品上。私有云廠商的產(chǎn)品則可以在不同的私有云和公有云上運行。

在國際市場，哪些容器服務(wù)最受歡迎呢?

CNCF2020年的發(fā)布的調(diào)查顯示，大多數(shù)受訪者使用亞馬遜EKS，其次是GKE和 AKS。AWS仍然是運行容器和Kubernetes的選云。29%的受訪者使用亞馬遜云科技彈性Kubernetes(EKS)服務(wù)。

28% 的受訪者選擇Google Kubernetes引擎 (GKE)，并將其作CaaS(容器作為服務(wù))。微軟的Azure Kubernetes服務(wù)(AKS)與傳統(tǒng)的ACS引擎相結(jié)合，從受訪者中獲得了約25%的支持率。

不同容器編排引擎服務(wù)的采用率 資料來源：CNCF年度調(diào)查

kubernetes其實已經(jīng)成為了云原生領(lǐng)域事實上的“操作系統(tǒng)(OS)”，趙安全認為。Kubernetes+容器技術(shù)依然是云計算環(huán)境下的新一代基礎(chǔ)設(shè)施平臺。

本文題目：容器技術(shù)，帶著云原生百米沖刺
網(wǎng)站路徑：http://www.muchs.cn/news45/203095.html

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