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(guò)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(jìn)，迅速進(jìn)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(guò)50%。

適應(yīng)云計(jì)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(gè)不折不扣的風(fēng)向標(biāo)。而以容器為代表的云原生技術(shù)正在成為釋放云價(jià)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(xiàng)新技術(shù)，是人們?yōu)榱?strong>解決計(jì)算等各種資源利用率不高和成本居高不下等問(wèn)題，持續(xù)努力的結(jié)果。

因此，從應(yīng)用和實(shí)踐的角度來(lái)看，容器技術(shù)顛覆了應(yīng)用的開(kāi)發(fā)、交付和運(yùn)行模式，僅幾年便席卷全球。

大型機(jī)或者單機(jī)時(shí)代，硬件的購(gòu)買成本很高，動(dòng)輒幾百萬(wàn)美元，但是機(jī)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(jì)算機(jī)這一本來(lái)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(jī)虛擬化技術(shù)出現(xiàn)了。利用該技術(shù)，一臺(tái)物理主機(jī)可以被劃分為若干個(gè)小的機(jī)器，每個(gè)機(jī)器的硬件互不共享，并可以安裝各自的操作系統(tǒng)來(lái)使用。

不過(guò)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(kāi)源的Linux）的x86服務(wù)器的出現(xiàn)，這一被稱為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器相對(duì)于大型機(jī)或者小型機(jī)成本大幅度降低。

但是沒(méi)有改變的則是一臺(tái)機(jī)器往往只能運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用軟件，服務(wù)器的使用率依然沒(méi)有提高。用戶迫切需求提高機(jī)器的使用率。

因此，20世紀(jì)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(tái)物理機(jī)上隔離多個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例，帶來(lái)了很多的優(yōu)點(diǎn)，包括可以在不同的虛擬機(jī)VM上運(yùn)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(dāng)然用戶的需求是沒(méi)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(jī)方式隔離應(yīng)用時(shí)，要在每個(gè)虛擬機(jī)中安裝或復(fù)制一個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例，占有虛擬機(jī)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(dú)自占有全部的系統(tǒng)資源，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用隔離的目的。

其好處顯而易見(jiàn)。一是由于應(yīng)用共享同一個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例，因此相比虛擬機(jī)，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(jī)，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(shí)，操作系統(tǒng)虛擬化就被稱為容器(Container)。

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

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

02

從Docker到K8s，開(kāi)源釋放創(chuàng)新活力

率先點(diǎn)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(kāi)源項(xiàng)目公布，提供了一系列簡(jiǎn)便的工具鏈來(lái)使用容器，美國(guó)服務(wù)器租用，拉開(kāi)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(biāo)準(zhǔn)，僅僅依靠Docker的力量，顯然成不了標(biāo)準(zhǔn)。

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(huì)員成立了CNCF——云原生計(jì)算基金會(huì)，目的是促進(jìn)容器技術(shù)在云原生領(lǐng)域的應(yīng)用，降低用戶開(kāi)發(fā)云原生應(yīng)用的門檻。

CNCF首推的開(kāi)源項(xiàng)目就是Kubernetes，簡(jiǎn)稱K8s。Kubernetes是一個(gè)容器應(yīng)用的編排工具，最早由谷歌的團(tuán)隊(duì)研發(fā)，后來(lái)開(kāi)源并捐贈(zèng)給了CNCF成為種子項(xiàng)目。

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

Kubernetes可以對(duì)集群中所有容器化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)編排管理。Docker是一種輕量級(jí)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(tái)為整個(gè)主機(jī)集群提供分布式調(diào)度與協(xié)調(diào)，并將所有的資源當(dāng)作一臺(tái)主機(jī)進(jìn)行使用。

雖然市場(chǎng)上的容器編排平臺(tái)很多，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了Kubernetes獨(dú)大的局面，Kubernetes已成為容器編排領(lǐng)域事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。