从传统物理机到容器的技术演进介绍

IT那活儿发布于2023-01-11 13:19 / 3216人阅读

从传统物理机到容器的技术演进介绍

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现在越来越多的使用K8s云平台技术，同时业务也逐步采用这种新的云原生，为了理解这个技术的演进，特地对相关技术做了介绍，要深入可根据相关的技术要点进行实践。

传统物理服务器时代

1. 传统物理服务器解决的问题

解决了数据大量增长、大应用的需求问题。

2. 传统物理服务器的架构及描述

描述
独立服务器，硬件独立。
存储层
磁盘阵列模式，集中式存储，厂家多以IBM,SUN m9000,HP xp24000等。
主机层
不同的厂家不同的操作系统，如AIX,hpunix,solaris,linux等。
业务层
各自不同的业务在不同的主机上布署，互不影响。
高可用特点
主机：不同厂家使用各自的集群软件，如IBM hacmp,linux的rhcs,hp的mcsg等。
数据库: RAC集群。
应用：使用F5，radware做负载均衡。

3. 传统物理服务器的优缺点

3.1 传统物理服务器优点

1）物理隔离环境：物理服务器允许单个租户在任何给定时间利用其 100% 的资源，从而提高性能并最大限度地减少服务器停机时间。由于物理服务器是完全私有的，因此数据、应用程序和资源仍与其他租户隔离。

2）高性能计算能力：许多物理服务器允许租户从最先进的处理组件中进行选择，例如最新的 CPU、RAM 和 SSD。

3）完全自定义：物理服务器的配置可完全自定义，包括选择硬件资源、操作系统、控制面板和软件。

4）与安全加载项的兼容性：物理服务器与高级安全措施(如传统硬件防火墙)兼容，比共享模型更高的安全性。

5） 可预测的成本：物理服务器租用根据您的需求和服务器配置提供可预测的每月成本。

3.2 传统物理服务器缺点

1）资源使用率低：传统的cpu,内存在非计算平台都在15%左右。

2）成本高：单物理服务器使用规模庞大，需要更多的物理机。

3）架构依赖性强：业务整体架构及集群需要依赖外部集群软件、负载均衡等。

4）服务器配置技能门槛：需要具备服务器配置知识、细致的规划和管理，以及了解所需的资源。绝大多数服务商仅提供服务器、Internet连接、现场安全性和最低限度的支持。

5）有限的可伸缩性：如果您发现需要比原始物理服务器更多的处理能力，则可能需要迁移到更高级的服务器，这将导致迁移期间停机。

中期虚拟化时代

1. 虚拟化解决的问题

资源利用率提高，资源隔离，快速分发操作系统。

2. 虚拟化架构及描述

通过对计算机物理资源的抽象，提供一个或多个操作环境，实现资源的模拟、隔离或共享，提高了资源利用率。

3. 虚拟化优缺点

3.1 虚拟化优点

1) 易于移动和复制，高度的敏捷性和可移植性；

2) 与其他虚拟机相互隔离，易于管理；

3) 可以支持旧版的应用程序；

4) 实现服务器的整合；

5）资源灵活配置，自由搭配 CPU核心、内存、存储和带宽。

3.2 虚拟化缺点

1）需要使用多带带的操作系统，耗大量的主机资源，包括CPU内存等,在爆发性业务的收缩和扩张灵活性不够。

2）共享资源：共享一个服务器集群资源。因此，当某些云服务器供应商的资源组内存在“超售”情况或者资源爆满的情况，容易崩盘。

后期容器时代

1. 容器时代docker

Docker解决的问题
由于不同的机器有不同的操作系统，以及不同的库和组件，将一个应用程序部署到多台机器上需要进行大量的环境配置操作。
Docker主要解决环境配置问题，对进程进行隔离，被隔离的进程独立于宿主操作系统和其它隔离的进程。使用Docker可以不修改应用程序代码，不需要开发人员学习特定环境下的技术，就能够将现有的应用部署到其它机器上，从而实现一次打包，多次部署的目的。
这也是微服务化的最终方案，当然现在的技术containerd也是主流。

2. 容器时代的二种代表架构

2.1 Google Borg

2.1.1 Borg架构

2.1.2 borg优点

多应用跨故障域布署：同一个应用可以在不同的机器、不同的机房随时启动和应用；
保证应用高可用原则；
业务调度灵活，弹性高；
应用接入方便、物理资源利用率高。

2.1.3 borg缺点

维护难度高、架构相对复杂

3. Kubernates

3.1 Kubernates架构

3.2 kubernates优点

自动装箱，水平扩展，自我修复；
服务发现和负载均衡；
自动发布和回滚；
存储编排；
集中化配置和安全管理；
任务批量处理。

3.3 kubernates缺点

存储方案基于外界存储，持久化和有状态服务；
资源不是完全隔离，是同一主机通过进程间namespace隔离。

END

本文作者：唐田寿

本文来源：IT那活儿（上海新炬王翦团队）

GPU云服务器云服务器对比云服务器与传统物理主机云计算的演进从物理服务器迁移到云服务器图像识别技术介绍

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