评估企业级 Kubernetes 使用方案的 18 个要素

众所周知，Kubernetes 很难部署并大规模运维。以下内容是对 Kubernetes 产品功能的比较和思考。

各个行业的数字化转型正在推动 IT 部门对云原生应用的支持。在这种趋势下，很多企业将采用 Kubernetes 作为云原生的有效方式，基于容器的架构模式，构建现代化的应用程序和 IT 基础架构。

所有组织都试图利用 Kubernetes 的优点：纯绿色不受影响的应用程序，以及对遗留的应用程序进行重构和更现代化的能力。虽然很多组织都在尝试利用 Kubernetes，但是这方面的人才稀缺以及大规模运维的复杂度，阻碍了它被大规模应用。

众所周知，Kubernetes 很难部署并大规模运维，如果需要管理内部和公有云两部分基础架构，则这种情况更为严重。业界出现了很多关于 Kubernetes 的解决方案（有业界成熟的厂商，也有很多初创公司），旨在解决应用 Kubernetes 方面的一些挑战性问题。这让整个生态圈变得繁杂，企业很难在其中浏览和对比相关产品。

本文评估了企业大规模使用 Kubernetes 各种解决方案时，需要考虑的 18 项技术和运行能力。在本系列的下一篇文章中，我们会比较一些主要的商业解决方案，看它们如何综合使用这些关键特性。

部署 Kubernetes 需要考虑的问题

1. Kubernetes 集群的高可用性

Kubernetes 并没有提供一个高可用的、开箱即用的集群使用方式，需要管理员配置 HA。建议在负载均衡的基础上配置至少 3 个 master 节点，与 etcd 集成或者独立进行集群部署，并存储所有的节点信息。任何高可用的方案中，都必须考虑发生故障的情况以及如何自我修复和自动恢复。

2. 部署模式的支持

Kubernetes 的部署模式决定了它在企业环境中的运作方式，以及在今后的运维中提供怎样的服务级别（SLA - Service-Level Agreement）。

Kubernetes 解决方案的前三个部署模型分别是：

• 传统的内部部署模式：用户在自己的基础设施上面下载并部署 Kubernetes，或者使用专业服务提供商提供的服务进行部署。

• 将 Kubernetes 作为服务托管（KaaS）：供应商在云平台或者服务商托管的基础设施之上将 Kubernetes 作为服务提供。

• 混合云模式下的 Kubernetes 即服务：Kubernetes 作为你所选择的基础设施上面的服务，是搭建在自有的数据中心上，还是公有云基础设施。

3. 使用的先决条件和操作系统要求

企业级 Kubernetes 解决方案的先决条件中，明确描述了启动和运行 Kubernetes 之前，需要满足的基础设备要求。某些解决方案甚至还需要购买很多昂贵的底层基础设施的许可证，比如说 Hypervisor（用来建立与执行虚拟机器的软件、固件或硬件），以及对托管 Kubernetes 解决方案方面的投资。

4. 监控和运维方面的管理

线上 Kubernetes 集群必须被实时监控，方便及时处理问题和中断现象，以避免对用户集群和应用程序的可用性产生严重影响，所有企业级 Kubernetes 解决方案都必须提供这项能力。

5. 集群升级

Kubernetes 拥有一个庞大的贡献者社区，每 3 个月就会推出一个新版本。因此，企业级解决方案需要对集群提供滚动升级的能力，这样的话即便整个集群在升级，集群以及相关的 API 也可以被正常使用。此外，当升级失败的时候，也需要及时回滚到之前的稳定版本上。

6. 多集群管理

单一的 Kubernetes 集群可以在水平方向上直接扩展，以支撑大量的工作负载。但是，在生产环境往往需要运行多个 Kubernetes 集群，比如说，你可能希望将开发、测试、演示环境的应用与线上环境完全隔离开，各自运行在自己独立的集群里面。

7. 多租户、基于角色权限的控制和单点登录的支持

Kubernetes 在集群级别上，对多租户的支持，是使用了操作系统上 namespace 这个抽象概念。可是在多集群环境中，你就需要在 Kubernetes 之上提供更高级别的抽象概念来支持多租户的能力，并为不同的用户团队提供合适的隔离级别。而且需要与企业最常用的单点登录（SSO）功能进行集成，例如 Active Directory 或者 ADFS、Okta 以及其他主流的 SAML 提供商。

8. 负载均衡

Kubernetes 自动将服务请求平均分配到 Kubernetes 集群里面的应用服务上。但是，某些服务需要对外公开，方便外部客户端调用。Kubernetes 未对其提供开箱即用的负载均衡功能。企业级的 Kubernetes 解决方案应该包含一个健全的外部负载均衡策略，或者能够与现有的商用负载平衡器无缝对接。

9. 支持私有的注册中心和镜像管理

在 Kubernetes 集群上面，运行容器化的应用程序，需要访问容器的注册中心，里面存储了应用程序的镜像。大型的企业通常需要有一个安全的私有容器注册中心，用来存储企业自己的程序镜像。企业级 Kubernetes 解决方案，需要提供一个镜像管理的能力，并且可以开箱即用。

10. 混合云方面的集成和相关 API

目前很多企业都希望通过投资多个云平台，脱离对单一云平台的依赖。将多个私有云以及公有云整合在一起，作为云战略的一部分，这可以保证你不会局限于单个没有价格杠杆的云平台供应商，从而具备整个基础架构的高可用性，并满足您独特的业务策略。

11. 企业级的用户体验

企业级的用户体验主要就是拥有一个漂亮的用户界面，企业能够通过一些单一的 UI 管理其混合环境。这能带来完全的可视化，简化整个环境的通信。UI 也应该允许跨集群操作，例如：对于不同区域、数据中心或者云提供商，支持在全部的集群上面，查询特定类型、标签或者特殊文本的工作集。

12. 应用生命周期管理 —— 应用的 CataLog

应用的 CataLog 为 Kubernetes 之上提供简单一键化部署的一组预打包应用程序。同时其他团队或者组织也可以通过 Catalog 作为载体，一键化部署并发布他们的应用。应用的 Catalog 可以让组织对一组应用的部署更加标准化，避免配置的蔓延。

13. 生产环境对服务水平等级（SLA）的要求

越来越多的组织将自己的业务运行在 Kubernetes 上面，IT 部门必须要保证它可以支撑所有业务上对 SLA 的要求。IT 部门必须保证 Kubernetes 能够有效支撑开发人员和业务人员的关键活动。大多数组织的要求是 99.9%时间可用。

14. 易于安装，可持续的使用，管理和维护

一个成功的 Kubernetes 平台必须易于实施和维护，这样使用它的组织就可以持续地利用容器。这一点是很多组织无法克服的主要障碍。

15. 网络方面的支持和集成

网络集成是在生产环境运行 Kubernetes 集群的关键组件。企业通常希望 Kubernetes 能与他们目前正在标准化的软件定义网络（SDN）直接集成，或者像 Calico 或 Weave 这样的容器本身的解决方案，为他们在隔离方面提供了更多的选择。

16. 存储的支持与集成

与网络一样，存储的集成也是生产环境运行 Kubernetes 集群的重要组件。Kubernetes 提供了一个名叫 Persistent Volumes 的抽象概念，用来对有状态应用程序的数据进行持久化操作。对于企业级 Kubernetes 产品来说，保存一组 PV 的映射关系到高可用存储中技术中很重要。企业通常希望他们的 Kubernetes，可以与他们现有存储方面的解决方案集成在一起，例如 NetApp、Pure、SolidFire 等。或者与容器本身的存储技术集成（例如：Portworx）。

17. 提供自动服务的能力

开发人员必须能够自助访问一个或者多个 Kubernetes 集群，并且根据不同级别进行适当的隔离。这样的话，就可以保证只有部分人员才能访问实际生产环境的工作集。

18. 内置 CI/CD 的支持

开发人员对于工作集运行，最关心的一个要点就是持续集成和交付的能力。一个强大的 CI/CD 通道的能力，对于保证敏捷开发和新软件的快速交付有至关重要的作用。

查看英文原文：https://dzone.com/articles/18-features-to-consider-when-evaluating-an-enterpr