摘要：由谷歌開(kāi)發(fā)，允許你在許多不同的主機(jī)上管理容器化應(yīng)用程序。它已經(jīng)被完全開(kāi)源，谷歌在年首次宣布開(kāi)發(fā)它，第一版在夏天的時(shí)候發(fā)布。除了最近幾年的收獲，本身也是基于谷歌內(nèi)部十多年使用容器技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)。

基于云的基礎(chǔ)設(shè)施，容器，微服務(wù)和新編程平臺(tái)在世界范圍占據(jù)了一大塊媒體領(lǐng)域，橫掃IT界。Docker、容器的使用在這幾個(gè)月內(nèi)呈爆炸式增長(zhǎng)，已經(jīng)提交了20億的鏡像“pulls”；鏡像數(shù)在2015年11月就已達(dá)12億。從大型國(guó)際公司到小型創(chuàng)業(yè)公司，容器技術(shù)的使用都有明顯增長(zhǎng)。

很明顯，容器在創(chuàng)建和交付應(yīng)用程序的過(guò)程中有著新發(fā)展。然而，大范圍控制容器部署也會(huì)有一些并發(fā)癥。容器肯定是跟資源相匹配的。故障肯定是越快解決越好。這些挑戰(zhàn)會(huì)導(dǎo)致集群管理和編排的并發(fā)需求。
集群管理工具是一個(gè)通過(guò)圖形界面或者通過(guò)命令行來(lái)幫助你管理一組集群的軟件程序。有了這個(gè)工具，你就可以監(jiān)控集群里的節(jié)點(diǎn)，配置services，管理整個(gè)集群服務(wù)器。集群管理可以從像發(fā)送工作到集群的低投入活動(dòng)，到像負(fù)載均衡和可得性的高介入工作。在這篇文章中，我們來(lái)看一下目前比較受歡迎的集群管理工具，并討論一下他們的優(yōu)點(diǎn)和面臨的挑戰(zhàn)。

Docker Swarm讓你聚集一些Docker引擎到一個(gè)虛擬引擎。在一個(gè)分布式應(yīng)用程序環(huán)境中，計(jì)算元素必須也是可以被分布的。Swarm允許你在本地聚集Docker引擎。有了單個(gè)引擎，應(yīng)用程序可以被擴(kuò)展得更快，更有效率。Swarm能夠擴(kuò)容到50000個(gè)容器，1000個(gè)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)當(dāng)容器添加到集群的時(shí)候一點(diǎn)都不影響性能。
再加上，Swarm的角色相當(dāng)于Docker API。任意可以操作Docker Daemon的工具都可以運(yùn)用Docker Swarm的力量在很多主機(jī)上進(jìn)行擴(kuò)容。這些包括了像Flynn，Compose，Jenkins和Drone之類不同的主機(jī)。
Swarm也可以在后端運(yùn)行Mesos或者Kubernetes的時(shí)候，被用來(lái)作為前端Docker客戶端。Swarm在它的核心內(nèi)部是一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)：每個(gè)主機(jī)運(yùn)行一個(gè)Swarm代理與管理員。管理員處理容器的操作和調(diào)度。你可以在高可用狀態(tài)下運(yùn)行，它使用的是Consul，ZooKeeper或者etcd來(lái)發(fā)送容錯(cuò)events到后端系統(tǒng)。
Docker Swarm的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是，它是一個(gè)本地解決辦法——你可以用Docker命令來(lái)實(shí)施Docker網(wǎng)絡(luò)，插件和數(shù)據(jù)卷。Swarm管理員為leader選舉創(chuàng)建一些master和特定的規(guī)定。這些條例實(shí)施在初級(jí)master故障的event里。Swarm調(diào)度器以各種各樣的過(guò)濾包為特色，也包括緊密性和節(jié)點(diǎn)標(biāo)簽。過(guò)濾包能夠附加容器到底層節(jié)點(diǎn)，資源得到更好的利用，性能得到提升。

Core OS被創(chuàng)建來(lái)允許彈性擴(kuò)容，允許管理計(jì)算能力。與其通過(guò)apt或者yum安裝包，Core OS覺(jué)得倒不如利用Linux容器來(lái)處理更高抽象水平的service，提供好處給虛擬機(jī)，但是重點(diǎn)是在應(yīng)用程序上而不是在完成虛擬化主機(jī)上。

Fleet能夠在它分享個(gè)體初始系統(tǒng)的場(chǎng)景中將Core OS集群虛擬化。有了Fleet，每個(gè)機(jī)器都有一個(gè)代理和一個(gè)引擎。雖然單個(gè)引擎在集群中的任意節(jié)點(diǎn)都是活躍的，但是整個(gè)引擎社區(qū)一直都是活躍的。Fleet也可以處理套借口激活——容器可以被用來(lái)處理在特殊接口的連接。這就允許系統(tǒng)在需要的時(shí)候創(chuàng)建進(jìn)程而不是等待需求的時(shí)候再去創(chuàng)建。
你們的開(kāi)發(fā)運(yùn)維人員將他們的時(shí)間重點(diǎn)花在管理作為service創(chuàng)建基礎(chǔ)的容器上，同時(shí)不需要擔(dān)心可能出現(xiàn)在單個(gè)機(jī)器上的潛在問(wèn)題。Fleet確保在集群中的容器在操作狀態(tài)。在發(fā)生機(jī)器故障的時(shí)候，容器會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)移到健康的機(jī)器上。

Kubernetes由谷歌開(kāi)發(fā)，允許你在許多不同的主機(jī)上管理容器化應(yīng)用程序。它提供工具讓你部署，彈性擴(kuò)容和維護(hù)應(yīng)用程序。Kubernetes的開(kāi)發(fā)者致力于保持它一直處于可訪問(wèn)、輕量級(jí)狀態(tài)，并且易于使用。它可以在很多云環(huán)境中使用，包括私有云，公有云，多云端和混合云。Kubernetes可以在fly上進(jìn)行自我修復(fù)，它以自動(dòng)復(fù)制，自動(dòng)再啟動(dòng)，自動(dòng)定位為特色。它可以被不斷擴(kuò)展，它的特點(diǎn)是hookable，可插拔和模塊化。它已經(jīng)被完全開(kāi)源，谷歌在2014年首次宣布開(kāi)發(fā)它，第一版在2015夏天的時(shí)候發(fā)布。除了最近幾年的收獲，Kubernetes本身也是基于谷歌內(nèi)部十多年使用容器技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)。

Kubernetes使用容器組pod，并且在同時(shí)被調(diào)度和部署。調(diào)度的基礎(chǔ)配置是pods，因?yàn)橄啾扔谙到y(tǒng)，單個(gè)容器會(huì)被當(dāng)成是基礎(chǔ)單元。大部分的pods最多有5個(gè)容器，這就組成了一個(gè)service。Pods會(huì)按照需求在現(xiàn)實(shí)生活中創(chuàng)建和刪除，或許修改。
Kubernetes是一系列寬松的、可以在很多不同的工作負(fù)載下操作的松散耦合原語(yǔ)。它很大程度上依賴于Kubernetes API的可擴(kuò)展性。API在內(nèi)部使用，同樣的，在外部被容器和拓展版本運(yùn)行在系統(tǒng)中。目前，已經(jīng)應(yīng)用Kubernetes的項(xiàng)目和企業(yè)包括：Wikimedia Foundation從本土設(shè)置轉(zhuǎn)移到Kubernetes；eBay在OpenStack上運(yùn)行Kuberenetes和容器；Viacom用Kubernetes創(chuàng)建了一個(gè)先進(jìn)的容器化基礎(chǔ)設(shè)施。

Apache Mesos是一個(gè)集群管理工具，它著重于資源隔離，以及分布式網(wǎng)絡(luò)或者在框架上分享應(yīng)用程序，它的構(gòu)想和開(kāi)發(fā)源于加州大學(xué)伯克利分校。
一個(gè)開(kāi)源系統(tǒng)，它會(huì)給管理員分享資源、提升集群利用率的功能。目前使用Apache Mesos的公司包括：Apple，Airbnb和Twitter。
Apache Mesos對(duì)于像CPU，Disk和RAM之類的計(jì)算元件來(lái)說(shuō)是一個(gè)抽象層。它運(yùn)行在每臺(tái)機(jī)器上，其中一臺(tái)機(jī)器被設(shè)計(jì)來(lái)作為master來(lái)運(yùn)行其它機(jī)器。任意Linux程序都可以運(yùn)行在Mesos上面。Mesos的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是應(yīng)對(duì)故障，它會(huì)提供額外的安全層。

Mesos被設(shè)計(jì)來(lái)處理成千上萬(wàn)的主機(jī)，支持各種各樣主機(jī)上的工作負(fù)載。在一個(gè)Mesos配置上，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)Docker和Hadoop并排運(yùn)行。幾年前，當(dāng)系統(tǒng)支持Twitter的快速擴(kuò)張的時(shí)候Mesos做到了可視化。
Mesos使用代理節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)來(lái)運(yùn)行任務(wù)。代理發(fā)送一張可得資源清單到master。在任意時(shí)刻，都會(huì)有成千上萬(wàn)的代理節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行操作。同樣，master也會(huì)分布任務(wù)到代理上。

Kubernetes是一個(gè)全徑且全面的容器管理平臺(tái)，有動(dòng)態(tài)調(diào)度、升級(jí)、自動(dòng)伸縮和持續(xù)健康監(jiān)測(cè)的功能。相較而言，Docker Swarm只是從單個(gè)容器引擎提供一個(gè)集群系統(tǒng)的視角。
Mesos和Kubernetes比較相似，因?yàn)樗麄兌际潜婚_(kāi)發(fā)來(lái)解決在集群化環(huán)境中運(yùn)行應(yīng)用程序的問(wèn)題。但Mesos在運(yùn)行集群方面不如Kubernetes，它重點(diǎn)放在它強(qiáng)大的調(diào)度功能和它被插在各種各樣的調(diào)度器的性能上。Mesos并不是為容器而生的，在容器流行之前就已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，它的一些地方被修改來(lái)支持容器。
Fleet利用etcd，一個(gè)和Core OS一起做出來(lái)被系統(tǒng)化的鍵值對(duì)，對(duì)于Linux來(lái)說(shuō)是一個(gè)系統(tǒng)和service管理員。系統(tǒng)化是為單個(gè)容器設(shè)計(jì)，但是fleet延展它的性能到一個(gè)集群的機(jī)器。Fleet通過(guò)允許你運(yùn)行service的一些實(shí)例，來(lái)幫助項(xiàng)目應(yīng)對(duì)故障。它可以部署單個(gè)的容器到任意本地，運(yùn)行容器在一個(gè)或者多個(gè)機(jī)器上，并且部署一個(gè)容器的多個(gè)實(shí)例。
從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，F(xiàn)leet并不適用于處理一些像服務(wù)注冊(cè)，在調(diào)度基礎(chǔ)上利用，服務(wù)發(fā)現(xiàn)或者容器間的交流這些在分布式微服務(wù)環(huán)境中發(fā)生的情況。Fleet在這四個(gè)工具中屬于比較低調(diào)的引擎，所以它最好處于一個(gè)像Kubernetes或者其它解決方案可以在上面操作的層次。

現(xiàn)今的企業(yè)需要能夠滿足他們需求不會(huì)出現(xiàn)故障的冗余系統(tǒng)。另外，大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)挖掘需要很多資源來(lái)過(guò)濾海量信息。除非這些公司適應(yīng)和修改他們的登錄信息系統(tǒng)的方式，不然他們面對(duì)更快、更靈活的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手會(huì)很快失去陣地。在現(xiàn)在這個(gè)高速網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的時(shí)代，修復(fù)單個(gè)機(jī)器不是一個(gè)有效的解決方法。分布式系統(tǒng)允許你快速調(diào)度出故障的機(jī)器到垃圾箱，并且重新分配資源到健康集群的節(jié)點(diǎn)上。這就是管理Docker和其它容器集群重要性。

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