为什么容器和K8s成为混合云多云标准化的基石?

2019阿里云上海峰会，由阿里云高级技术专家王夕宁和阿里云技术专家孙健波带来的以“多云与混合云场景下应用管理实践”为题的演讲。本文对“为什么容器和K8s成为混合云多云标准化的基石”进行了解析；并介绍了统一的K8s多集群管理、K8s应用部署与服务管理的方式，即阿里云ACK容器混合云多云解决方案；最后对该方案Demo进行了演示。
以下为精彩视频内容整理：
视频直播回放
云原生专场PPT下载

构建混合云多云已经成为常态

对于一些企业级的客户来说，由于在上云的过程中对数据有安全性的要求，因此通常采用混合云和多云的方式进行上云。
在云原生时代，混合云多云的架构发生了改变，架构体系以K8s作为标准和基础。整个体系架构以应用为中心，将底层基础设施能力进行标准化和抽象化，使得不同的基础设施差异性更加标准统一。同时，混合云多云结合一些弹性能力，包括容器的标准化、可移植性能力，使得应用之间可以在不同的环境内进行迁移。

基于容器化构建混合云多云已经成为趋势

容器进行构建混合云多云需要两方面技能，一是需要容器提供统一的分发方式；二是需要Kubernetes能够为标准化的应用部署与生命周期提供管理能力。具体介绍如下：
随着技术的普及与广泛应用，容器化技术已经非常成熟，使得构建一个基于容器化的混合云多云成为业界的趋势。容器技术可以通过一个统一的方式去分发应用和应用负载，即写一个Docker镜像，并将应用程序进行统一打包分发的过程。根据Gartner分析会发现，基于容器化技术构建混合云多云已经成为全球500强企业的一个方向点。
随着Kubernetes技术的成熟，底层基础设施之间的差异越来越小，使得Kubernetes能够为标准化的应用部署与生命周期提供管理能力。比如通过Kubernetes对无状态应用进行标准化，通过实现标准的Kubernetes、Service对网络进行标签化的抽象。
由此可以得出，通过一个容器以及Kubernetes技术，使得在混合云多云场景中，能够用一个统一的标准方式对功能负载进行管理和部署。

典型容器混合云多云场景诉求

上图为典型的容器混合云多云场景，场景包括云突发、云容灾以及异地多活，具体介绍如下：
 云突发
在云突发场景中，客户有IDC机房，并在机房内部署了K8s集群。当应用负载出现突发情况时，将IDC的基础设施跟阿里云线上的公有云环境、ACK环境进行连接，使得线下资源不足可以动态扩容到线上资源中，这样就可以实现突发情况下资源的重复利用。
 云容灾
在云容灾的情况下，可以将同一套业务应用部署到不同的多个集群里面去，通过应用集群的联邦和流量管理能力，对多个集群里的服务进行调用，实现同一个服务优先调用本集群内服务的原则。当本集群内的服务出现故障时，能够把服务的调用迁移到另外一个正常的集群上，实现业务的稳定性，以及提升客户应用的可用性。
 异地多活
异地多活场景跟云容灾场景类似，也是需要一个多集群的模式，在不同的基础设施下部署多个K8s集群，使用流量管理技术和联邦技术保证服务之间的高可用性。跟云容灾场景不同的是，异地多活场景会结合混合云的其它能力，做到底层数据层的同步。
从这些场景可以看到，应充分利用服务之间的流量管理能力和联邦能力，实现客户对统一用户体验管理多个集群的诉求。

阿里云ACK容器混合云多云解决方案

统一的K8s多集群管理

K8s集群无论是使用阿里云公有的云上ACK集群，还是使用其它方式的集群，只要是标准的K8s集群，均可以采用统一的多集群管理。在统一的管理集群基础之上，提供了以下三种能力：
 第一个能力：提供一个统一的运维管理方式，能够管理不同来源的K8s集群。在多集群管理中，提供一个运维管理平台，在管理平台里可以管理远程的集群，通过一些接入或代理的方式，能够把用户自己搭建的集群统一到ACK公有云上进行统一管理。
 第二个能力：提供统一的集群资源池管理。在多集群管理中，利用集群联邦的技术将多个集群进行统一的管理。
 第三个能力：提供统一的Istio网格管理。通过Istio切换不同集群之间的流量，支持服务就近访问，将服务请求故障转移到正常的检查地域。

统一的K8s应用部署与服务管理

上图为阿里云ACK容器混合云多云的产品架构。每一个被接入的目标集群里面均会部署一个Agent，当接入的Agent能够正常运行在每一个集群里时，Agent就能够连接到阿里云、公有云ACK上面接入隧道。为了进行更细粒度的管理，通过Istio服务网格技术把集群上面的应用和服务器进行管理。在多集群被管理之后，阿里云提供了统一的K8s应用部署和服务管理的能力，通过Kubefed技术能够使统一标准的资源文件分发业务应用到集群里面。另外，通过服务网Stub技术对服务之间的调用在多个集群里进行管理，利用Stub技术还可以进行服务之间的访问，实现故障的自动转移。总之，通过混合云多云提供统一的方式给到用户，让用户能够使用统一的用户体验享受ACK混合云多云的能力。

阿里云容器服务敏捷PaaS

接下来，简单的介绍一下容器服务敏捷版的PaaS，当线下资源不足动态扩容到线上资源时，可以采用敏捷PaaS。PaaS和线上的ACK服务形成完整的可商用的云原生能力，使客户实现稳定可靠的混合云服务能力。

Demo演示

统一的集群接入方式

在用户自有的IDC集群或者其他云上的集群进行导入时，需构建一个隧道，这样在用户的集群里面只要安装Agent即可。

要实现这样的集群隧道，多云架构必须要能克服两大难题：
一、在用户访问时，API接入公有云统一的证书管理，包括鉴权、权限、子用户授权等等。
二、在API转发到用户Agent时，再将请求变为K8s集群原有的授权访问，被托管集群的鉴权永远只存在集群本身。

而这两大难题恰巧意味着经典的四层转发与七层转发不能在我们的场景中直接使用。于是我们自研了集群隧道解决这个问题。

基于Istio统一管理跨集群服务

有了集群隧道，我们就可以使用多集群。比如在做一些服务治理工作时，服务可以根据就近原则，优先调用本地的服务。当本地的其它依赖出现问题时，需要有统一的一层把服务的调用关系调用到下一个远端集群服务中。这种情况下就具有两大能力，一是支持地域亲和能力，二是服务请求故障的自动转移能力。

接入已有Kubernetes集群到ACK

扫描上图中的二维码可以申请试用，下面就是一个演示demo。

阅读原文
本文为云栖社区原创内容，未经允许不得转载。