Kubernetes作為一項技術對我今年的職業生涯非常重要，明年也會如此。隨著2018年即將結束，斗膽的預測一下， Kubernetes的未來是虛擬機，而不是容器。
Kubernetes的未來是虛擬機，而不是容器
2018年按照中國的十二生肖叫做狗年，技術上是Kubernetes的一年。現在有很多人都在學習Kubernetes，各地的CIO們都在努力制定“Kubernetes戰略”，一些組織已經在把一些線上服務跑在Kubernetes的環境下。
換句話說，就像Gartner Hype Cycle說描述。任何一項新技術都是啟動、高峰、低谷階段，Kubernetes也延著這種趨勢在發展。
我是容器的忠實粉絲，我不會試圖暗示容器已經死了。 Docker在2013以linux容器的概念闖入我們工作中， 他們向我們展示了一種構建，打包，共享和部署應用程序的令人驚喜的新方法，而這個時期正是我們認真考慮如何持續交付的時候。 他們的模型非常適合現代交付管道以及PaaS和後來的CaaS平臺的出現。
在Google工作的工程師看到技術社區終於為容器做好了準備。 Google已經在很長一段時間內使用（或多或少發明）容器，他們開始構建Kubernetes，它構建在前身Borg平臺基礎上，同時為社區貢獻力量。
沒過多久，大的公有云廠商就提供了基於Kubernetes的平臺（GKE，AKS，EKS），私有云也很快建立了基於Kubernetes的平臺（Pivotal Container Service，Openshift等）。
柔性多租戶
有一個棘手的問題需要解決：多租戶，這個能否解決的好，將決定容器的未來。
Linux容器並非構建為安全的隔離沙箱（如Solaris Zones或FreeBSD Jails）。相反，它們建立在共享內核模型的基礎上，該模型利用內核功能提供基本的進程隔離。正如Jessie Frazelle所說：“容器不是一切”。
更復雜的是，大多數Kubernetes組件也絕非都是安全隔離的。 當然你有命名空間和Pod安全策略，但API本身不具備。 內部組件像kubelet或kube-proxy也不具備， 這導致Kubernetes只能適合“軟租賃”模型。
劣勢，建立在容器之上的平臺將繼承容器的許多軟多租戶特效，而在硬件多租戶虛擬機之上構建的平臺都繼承了硬性多租戶特性（VMWare，Amazon Web Services，Openstack等）。
Kubernetes集群本身就是“硬性多租戶”，這導致了“許多集群”而不是“一個大共享”集群的新興模式。看到Google GKE服務的客戶為多個團隊部署了數十個Kubernetes集群並不罕見。通常每個開發人員都有自己的集群，這種行為會導致令人震驚的Kubesprawl數量。
“這種行為會導致令人震驚的Kubesprawl”
通常，您獲得的最小集群是4臺計算機（或VM）。 Kubernetes Master的一個（或3個HA），Kubernetes Worker的三個。這中系統性價比很低，大部分系統資源被閒置浪費。
所以我們需要以某種方式將Kubernetes轉移到硬性多租戶模型。 Kubernetes社區非常瞭解這一需求，並擁有一個多租戶工作組。這個小組一直在努力解決這個問題，他們有幾個建議的模型和建議如何解決每個模型。
只需製作針對速度優化的小型虛擬機......
Kata Containers是一個開源項目和社區，致力於構建輕量級虛擬機（VM）的標準實現，感知和執行類似容器，但提供VM的工作負載隔離和安全優勢。
Jessie建議使用VM容器技術，例如Kata Containers。 Kata Containers結合了虛擬機級別隔離，可以像容器一樣執行。這允許Kubernetes在嵌套的VM容器（在底層IaaS提供的VM內運行的VM容器）中運行的每個租戶（我們假定每個命名空間的租戶）提供自己的一組Kubernetes系統服務。
這是Kubernetes多租戶的優雅解決方案。 她的建議甚至進一步表明Kubernetes使用嵌套的容器虛擬機來運行Kubernetes上的工作負載（Pod），從而大大提高了資源利用率。
我們在這裡至少還有一個優化。 為底層IaaS或雲提供商構建合適的管理平臺。 如果VM容器是IaaS提供的第一級抽象，那麼我們甚至可以進一步提高資源利用率。 運行Kubernetes集群所需的最小VM數量下降到一個（或三個HA）以承載暴露給“超級用戶”的Kubernetes控制平面。
資源（成本）優化多租戶
具有兩個名稱空間的Kubernetes部署都運行了許多應用程序，看起來像這樣。
最初，部署到雲的基礎設施為零，因此超級用戶的成本為零。
超級用戶從雲端請求Kubernetes集群。雲提供商為運行主Kubernetes API和系統服務創建單個Container VM（或3個用於HA）。超級用戶可以選擇在系統命名空間中部署pod，或者創建新的命名空間以委派對其他用戶的訪問權限。
超級用戶創建兩個命名空間foo和bar。 Kubernetes為每個命名空間的控制平面（Kubernetes API和系統服務）從雲中請求兩個VM容器。超級用戶將訪問這些命名空間的用戶委派給每個部署一些pod的用戶，他們各自的控制平面為每個pod載請求VM容器。
在此的所有階段，超級用戶僅支付實際消耗的資源。雲提供商擁有云的任何用戶可用的容量。
我實際上並沒有在這裡說任何新的東西......
雲提供商已經在努力實現這一未來。您可以通過觀察開源社區中發生的事情來看到這種情況。 （可以說亞馬遜已經與Fargate已經私下再做了這件事）。
第一個提示是Virtual Kubelet，它是一個開源工具，旨在偽裝成一個kubelet。它將Kubernetes連接到其他API。這將允許Kubernetes從Cloud的Container VM調度程序請求Container VM。
其他提示包括新興VM容器技術的數量，已經提到的Kata容器，還有來自亞馬遜的Firecracker和來自Google的gvisor。
結論
與Kubernetes硬性多租戶模式相結合，您將獲得Kubernetes的成功密鑰。完全隔離Kubernetes工作負載和純每個Pod消耗成本模型，以在Kubernetes上運行工作負載。
對於那些不在公共雲上的人，我們沒有獲得與基礎設施提供商（在這種情況下是您自己）的容量負擔相同的消費模型。您仍然可以獲得更高資源利用率的好處，這可以降低容量需求。
讓我們希望VMWare和Openstack正在關注併為我們帶來基於輕量級VM容器技術的虛擬機管理程序和適當的Virtual Kubelet實現。
閱讀更多 科技資訊速遞員 的文章
