摘要：慢慢硬件和就绑在一起了，的，的，的微软是个例外，可在不同的服务器上跑。虚拟软件的老大自打推出它的之后，很快又推出了它的管理平台另一大佬微软比胃口还大，从操作系统到虚拟软件，当然忘不了它的管理平台。自此，成了容器的代名词。
云世界里的技术日新月异，新名词一个接着一个让人应接不暇，从虚拟化开始，VMware、HyperV、KVM，到云管理平台VSphere、SystemCenter、OpenStack，再到容器领域的Docker、Kubernetes、Mesos、Swarm，资源管理调度的Yarn、Mesos和今天的微服务Micro Service。这些东东到底是干嘛的？能解决什么问题？它们之间有木有关联性？作为多年来运营商IT的一名架构师，笔者试着从自己的角度解读下云技术的演进与实践。目的不是论证各项技术，而是想把一些碎片化的知识串接起来，让大家知道来龙去脉，在有必要的时候做出选择或去深度研究。
1. 虚拟化与X86
最早有硬件服务器（Server）和软件应用（Application），两者之间夹了个操作系统（OS），让应用程序可以通过它来使用CPU、内存和存储等。从定位来看叫它系统软件更加贴切，以区别于应用软件。
慢慢硬件和OS就绑在一起了，IBM的Aix，HP的HP-UX，Sun的Solaris；微软是个例外，可在不同的PC服务器上跑Windows。这种局面闹得应用也不得不选择自己的营地，一旦落定后要想再迁移可得费老鼻子劲了，用户要花钱花力冒风险，厂家赚的盆满钵溢的。
后来基于统一X86架构的PC服务器越做越好，价格便宜而且有多家产品可选择，再加上出了个开源的OS，Linux，在上面开发应用让您随时可以更换底层的机器，这一局面大大降低了硬件成本。呼啦一下新应用都在X86上开发了，有些企业甚至下了行政命令不许再买小机了。几家硬件巨头也只好随风跟进，但时间一长，利润空间越挤越小，Sun出局了（卖给Oracle了），IBM把X86产品线转给联想了，只有HP还在那儿苦苦地撑着，X86产品线在中国也和紫光合并了。
不过X86在体量和性能上都不如Unix小机，那它怎么能承受的住原来小机上的那些负载呢？工程师们总是有法子的，单机负载不是太大吗？我干脆弄个业务组网，把应用在每台X86上都装一份，然后在前端放个LB（负载均衡器），把原来一台机器上的负载分配到不同的机器上，把负载给均衡了。
您要是专家立马会问那数据怎么办？应用程序要是太大了太重了怎么办？为了好保证数据一致性，数据还得放在同一个库里，所以在一堆X86后面往往都有台仍旧是小机的数据库服务器（它也由此成了瓶颈，后面咱们再说怎么解决它，怎么彻底做到去IOE）。应用太大了启动起来费半天劲怎么办？还是化整为零的办法，用了个一般人看了后懵懵的名字叫“应用服务化”或“容器化”，后面我们也会谈到。
人们追求效率追求成本的努力永不间断。在实际生产中X86的使用率并不高，只有10%左右。刚刚在X86上落定的IT人又再琢磨能不能再优化些，让一台X86当多台机器使用？虚拟化应运而生。
虚拟化是个啥玩意儿？说白了就是夹在硬件和OS之间一个叫做Hypervisor的东西。它可以把一台物理机里的CPU、内存、硬盘存储都抓过来，化整为零重新分配给一个个叫做虚机的“小盒子”。这个概念其实在小机上就存在。每个小盒子具备了一定的硬件资源后，再给它装个OS它就能像台真正的机器一样给应用使用。那个Hypervisor就像个监工，哪个小盒子里的资源要是不够用了，它就动态地多给一些。这是件多好的事儿呀！再加上一帮专门忽悠人的老美给它取了个云里雾里的名字叫“云计算”，弄了个像供水电一样的销售使用模式，这家伙X86+虚拟化一下子就火起来了，风靡了全世界。
2. 云化资源管理
这小盒子一多，多到能有成千上万个，这时候云管理平台就出来了，它要管理的主要对象是虚机集群。这时候知道点云计算的您肯定会举手说OpenStack。
哈哈，您先别急，听我慢慢道来。刚刚从Unix小机解放出来的用户试着走进虚拟世界，但很快发现又有被厂家绑定的危险。虚拟软件的老大VMware自打推出它的Hypervisor之后，很快又推出了它的管理平台VSphere；另一大佬微软比VMware胃口还大，从操作系统Windows、到虚拟软件HyperV，当然忘不了它的管理平台SystemCenter。昂贵的软件使用费逼的用户又一次转向开源社区。一下子虚拟化管理领域热闹非凡，混战到最后剩下的有Eucalyptus（国内叫桉树）、CloudStack和OpenStack几家了。
关于他们的优劣和成败原因的分析，已有很多。三者中，Eucalyptus出身最学术，CloudStack出身商业味最浓，OpenStack介于两者之间。CloudStack 和Eucalyptus一样，最开始并不开源，开源后还留了点尾巴，而且自己控制着商业版本。等发现这种模式玩不转了，卖给了Citrix，全部开源后，发现大家已经都在玩OpenStack了。其实OpenStack发布后直到CloudStack被Citrix再转卖出去为止，它的易用性和稳定性一直和CloudStack有差距。但是架不住OpenStack免费、完全开源、没有商业公司控制。咳，人都贪便宜，不想被束缚。
按道理OpenStack只是个虚机管理工具，可是一旦一家独大之后人们对它的期望也就越来越高，就集万千宠爱于一身。存储要管（Cinder、Swift），网络SDN也要管（Neutron）；虚机要管（Nova、Glance），物理机也要管（Ironic），闹不好连遗留下来的小机也得一并纳入；光是硬件资源还不过瘾，中间件、大数据（Sahara) 等也都要拢过来。资源种类多了，资源之间的编排(Heat) 也越做越复杂。以前只是管理和集成，现在要深入到更底层的资源了，还要考虑收费计价（Ceilometer）。竞争对手一个个倒下，看似势头无敌的时候，也就是最危险的时候。这危险一是来自内部，要做那么些功能开源社区跟不上趟了，开发落后于需求，用户不得不自己找一帮高手来开发；二是来自外部，来自它所需要管理的对象：虚机。
3. 容器时代的到来
大家还记得虚机是什么吧！虚机就是物理机上的一个个“盒子”，盒子里装着OS，OS之上是各自的应用。问题就出在这OS上。因为操作系统本身就是一个软件程序，一个很重的系统软件因为它包含了形形色色的各类功能。好多功能应用根本就用不上，譬如Web服务器负责处理网络请求，数据库服务器负责数据库的运行和数据库访问，等等。这些服务器可能永远都用不上OS中显示器、多用户、多进程等功能。这些场景下的虚机和OS的任务很明确，就是提供最好的存储、计算、网络性能。但是OS并没有随着虚拟化而重建，大而全的OS功能越多重启它耗费的时间就越长，也因此拖累了虚机。
这时候两大改造运动开始了，一个是把OS搬到“盒子”外面让大家共享，一个是把OS做轻，去掉那些无用的功能。剩下的“盒子”就是当红子鸡 “Docker” 或容器（其实这两种技术改造路线是相辅相成的）。做轻量级OS比较有名的两个代表（一看公司的名字就知道干嘛的了）一个叫CoreOS，另一个叫Unikernel。最初CoreOS是一家容器化Linux服务器操作系统创业公司，同时，该公司使用自家的Linux系统CoreOS为Docker提供服务，并为Docker作出了巨大的贡献。令人出乎意料的是CoreOS却与Docker分道扬镳，另起炉灶，并开发了类Docker的开源容器Rocket。后来在Linux基金会的调解下，这两家公司互让一步，联手打造开放容器技术项目（OCP）。OCP是一个非营利性组织，它实际上采用了Docker的技术作为开源容器的软件技术标准。既然开源了，CoreOS也就放了Docker一马。做轻OS的另一个厂家Unikernel后来干脆被Docker收购了。自此，Docker成了容器的代名词。
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