從傳統物理機到容器的技術演進介紹

IT那活兒發布于2023-01-11 13:19 / 3272人閱讀

從傳統物理機到容器的技術演進介紹

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現在越來越多的使用K8s云平臺技術，同時業務也逐步采用這種新的云原生，為了理解這個技術的演進，特地對相關技術做了介紹，要深入可根據相關的技術要點進行實踐。

傳統物理服務器時代

1. 傳統物理服務器解決的問題

解決了數據大量增長、大應用的需求問題。

2. 傳統物理服務器的架構及描述

描述
獨立服務器，硬件獨立。
存儲層
磁盤陣列模式，集中式存儲，廠家多以IBM,SUN m9000,HP xp24000等。
主機層
不同的廠家不同的操作系統，如AIX,hpunix,solaris,linux等。
業務層
各自不同的業務在不同的主機上布署，互不影響。
高可用特點
主機：不同廠家使用各自的集群軟件，如IBM hacmp,linux的rhcs,hp的mcsg等。
數據庫: RAC集群。
應用：使用F5，radware做負載均衡。

3. 傳統物理服務器的優缺點

3.1 傳統物理服務器優點

1）物理隔離環境：物理服務器允許單個租戶在任何給定時間利用其 100% 的資源，從而提高性能并最大限度地減少服務器停機時間。由于物理服務器是完全私有的，因此數據、應用程序和資源仍與其他租戶隔離。

2）高性能計算能力：許多物理服務器允許租戶從最先進的處理組件中進行選擇，例如最新的 CPU、RAM 和 SSD。

3）完全自定義：物理服務器的配置可完全自定義，包括選擇硬件資源、操作系統、控制面板和軟件。

4）與安全加載項的兼容性：物理服務器與高級安全措施(如傳統硬件防火墻)兼容，比共享模型更高的安全性。

5） 可預測的成本：物理服務器租用根據您的需求和服務器配置提供可預測的每月成本。

3.2 傳統物理服務器缺點

1）資源使用率低：傳統的cpu,內存在非計算平臺都在15%左右。

2）成本高：單物理服務器使用規模龐大，需要更多的物理機。

3）架構依賴性強：業務整體架構及集群需要依賴外部集群軟件、負載均衡等。

4）服務器配置技能門檻：需要具備服務器配置知識、細致的規劃和管理，以及了解所需的資源。絕大多數服務商僅提供服務器、Internet連接、現場安全性和最低限度的支持。

5）有限的可伸縮性：如果您發現需要比原始物理服務器更多的處理能力，則可能需要遷移到更高級的服務器，這將導致遷移期間停機。

中期虛擬化時代

1. 虛擬化解決的問題

資源利用率提高，資源隔離，快速分發操作系統。

2. 虛擬化架構及描述

通過對計算機物理資源的抽象，提供一個或多個操作環境，實現資源的模擬、隔離或共享，提高了資源利用率。

3. 虛擬化優缺點

3.1 虛擬化優點

1) 易于移動和復制，高度的敏捷性和可移植性；

2) 與其他虛擬機相互隔離，易于管理；

3) 可以支持舊版的應用程序；

4) 實現服務器的整合；

5）資源靈活配置，自由搭配 CPU核心、內存、存儲和帶寬。

3.2 虛擬化缺點

1）需要使用多帶帶的操作系統，耗大量的主機資源，包括CPU內存等,在爆發性業務的收縮和擴張靈活性不夠。

2）共享資源：共享一個服務器集群資源。因此，當某些云服務器供應商的資源組內存在“超售”情況或者資源爆滿的情況，容易崩盤。

后期容器時代

1. 容器時代docker

Docker解決的問題
由于不同的機器有不同的操作系統，以及不同的庫和組件，將一個應用程序部署到多臺機器上需要進行大量的環境配置操作。
Docker主要解決環境配置問題，對進程進行隔離，被隔離的進程獨立于宿主操作系統和其它隔離的進程。使用Docker可以不修改應用程序代碼，不需要開發人員學習特定環境下的技術，就能夠將現有的應用部署到其它機器上，從而實現一次打包，多次部署的目的。
這也是微服務化的最終方案，當然現在的技術containerd也是主流。

2. 容器時代的二種代表架構

2.1 Google Borg

2.1.1 Borg架構

2.1.2 borg優點

多應用跨故障域布署：同一個應用可以在不同的機器、不同的機房隨時啟動和應用；
保證應用高可用原則；
業務調度靈活，彈性高；
應用接入方便、物理資源利用率高。

2.1.3 borg缺點

維護難度高、架構相對復雜

3. Kubernates

3.1 Kubernates架構

3.2 kubernates優點

自動裝箱，水平擴展，自我修復；
服務發現和負載均衡；
自動發布和回滾；
存儲編排；
集中化配置和安全管理；
任務批量處理。

3.3 kubernates缺點

存儲方案基于外界存儲，持久化和有狀態服務；
資源不是完全隔離，是同一主機通過進程間namespace隔離。

END

本文作者：唐田壽

本文來源：IT那活兒（上海新炬王翦團隊）

GPU云服務器云服務器對比云服務器與傳統物理主機云計算的演進從物理服務器遷移到云服務器圖像識別技術介紹

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