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容器云的建設(shè)及業(yè)務(wù)價(jià)值
經(jīng)典云計(jì)算包括IaaS、PaaS和SaaS三層服務(wù)。IaaS層提供以各種虛擬機(jī)為最小粒度的資源調(diào)度單位，PaaS層在IaaS的虛擬機(jī)之上提供運(yùn)行時(shí)環(huán)境、數(shù)據(jù)庫(kù)、開(kāi)發(fā)工具等環(huán)境。但是IaaS容易出現(xiàn)資源利用率低、資源調(diào)度分配緩慢等問(wèn)題，PaaS容易面臨應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)選擇、應(yīng)用運(yùn)行的軟件環(huán)境棧不統(tǒng)一等問(wèn)題。這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，在面臨業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件架構(gòu)復(fù)雜、規(guī)模龐大，業(yè)務(wù)需求變更頻繁、研發(fā)交付周期逐漸縮短等問(wèn)題時(shí)，會(huì)成為業(yè)務(wù)系統(tǒng)研發(fā)人員和運(yùn)維人員提升工作效率的一個(gè)障礙 。
2013年Docker技術(shù)出現(xiàn)：Docker是以Docker容器為資源分割和調(diào)度的基本單位，可以裝整個(gè)軟件環(huán)境運(yùn)行時(shí)，用作構(gòu)建、發(fā)布和運(yùn)行分布式應(yīng)用的平臺(tái)。容器技術(shù)打開(kāi)了一扇窗，但真正運(yùn)行于線上環(huán)境，需要解決與容器環(huán)境相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、集群、高可用等方面的問(wèn)題，從容器到容器云的演進(jìn)應(yīng)用而生。
容器云究竟能帶來(lái)哪些業(yè)務(wù)價(jià)值，容器云又有哪些技術(shù)路線可以選擇，以下是由行業(yè)專家分享整理總結(jié)的內(nèi)容，供各位參考。WHY：為什么要建設(shè)容器云？
隨著虛擬化技術(shù)的發(fā)展，很多金融行業(yè)（尤其銀行同業(yè)）已完成物理機(jī)虛擬化的進(jìn)程（多數(shù)采用vsphere技術(shù)）。這種虛擬化技術(shù)一定程度上降低了運(yùn)維復(fù)雜性，提升了資源的使用率。這種虛擬化技術(shù)和openstack等可視作云計(jì)算中IaaS的發(fā)展。此時(shí)，銀行業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)研發(fā)仍面臨如下問(wèn)題期待解決：
1） 應(yīng)用系統(tǒng)使用的基礎(chǔ)軟件多為復(fù)雜商業(yè)軟件，功能繁多，真正經(jīng)常使用的功能一般都只占少數(shù)。這些基礎(chǔ)軟件一般系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜、安裝部署復(fù)雜且學(xué)習(xí)曲線陡峭；
2） 應(yīng)用系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越復(fù)雜，龐大的部署架構(gòu)模式使得應(yīng)用的安裝、部署和更新也相對(duì)比較復(fù)雜，使得業(yè)務(wù)停機(jī)時(shí)間和部署成本都有所增加，應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)始嘗試微服務(wù)的形式解決此類問(wèn)題；
3） 在面臨互聯(lián)網(wǎng)金融等多種行業(yè)的激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，業(yè)務(wù)部門(mén)的需求變化越發(fā)頻繁，同時(shí)也希望研發(fā)部門(mén)的軟件交付周期越來(lái)越短；銀行IT團(tuán)隊(duì)對(duì)提高IT能力驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新的愿景，是銀行業(yè)IT團(tuán)隊(duì)擁抱趨勢(shì)技術(shù)、緊隨IT技術(shù)發(fā)展的宣言；
4） 以vsphere為代表的虛擬化技術(shù)，同樣面臨硬件使用率相對(duì)較低、資源分配調(diào)度相對(duì)緩慢等問(wèn)題。
隨著金融科技概念的興起，IT部門(mén)需要解決這些問(wèn)題從而更好的提升研發(fā)和運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的生產(chǎn)力，從而更加靈活、高效、快速的滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)需求，更好提升業(yè)務(wù)價(jià)值。隨著容器技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，容器云的價(jià)值也逐漸被發(fā)掘出來(lái)，它可以從本質(zhì)上更好的契合新形式下銀行面臨的問(wèn)題：
1） 標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用的部署和交付：采用容器鏡像的方式實(shí)現(xiàn)運(yùn)行環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化，屏蔽應(yīng)用部署過(guò)程中針對(duì)不同環(huán)境需要的環(huán)境配置、安裝步驟等復(fù)雜過(guò)程。把原先部署、配置的運(yùn)維工作提前到開(kāi)發(fā)交付階段，在制作鏡像的階段解決運(yùn)維上線中出現(xiàn)的問(wèn)題；
2） 促進(jìn)Devops的落地實(shí)施：容器build、ship、run的理念及其技術(shù)特點(diǎn)，更夠更好的與CI/CD技術(shù)進(jìn)行融合，促進(jìn)CI/CD理念的落地，可從技術(shù)手段上保證項(xiàng)目管理方式和管理理念的真正有效落地；
3） 有效整合現(xiàn)有資源：容器可運(yùn)行在多種云平臺(tái)環(huán)境中，有效避免廠商綁定，可實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)已有異構(gòu)基礎(chǔ)資源的統(tǒng)一化管理，這種統(tǒng)一管理應(yīng)用的模式屏蔽環(huán)境差異性，降低系統(tǒng)運(yùn)維難度；
4） 提升資源利用率：容器是基于操作系統(tǒng)的輕量級(jí)虛擬化技術(shù)，與傳統(tǒng)的虛擬技術(shù)相比，多個(gè)容器可以共享操作系統(tǒng)的內(nèi)核進(jìn)程和內(nèi)核資源，從而有效節(jié)省操作系統(tǒng)級(jí)資源開(kāi)銷， 通過(guò)容器密度的提升更好的利用資源；
5） 加速企業(yè)軟件資產(chǎn)積累： 鏡像倉(cāng)庫(kù)通過(guò)對(duì)應(yīng)用鏡像的集中管理可實(shí)現(xiàn)類似應(yīng)用商店的功能，有利于更好的沉淀和積累企業(yè)軟件資產(chǎn)，從而更加快速高效的提供各種運(yùn)行環(huán)境。
WHAT：容器云平臺(tái)的主要內(nèi)容
首先確定建設(shè)容器云的目標(biāo)，準(zhǔn)備覆蓋應(yīng)用的范圍，是小范圍試點(diǎn)、部分互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、還是主要應(yīng)用。目標(biāo)決定了企業(yè)的各種資源投入和承擔(dān)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；
其次了解所需覆蓋應(yīng)用是否適合部署于容器云，不是所有類型應(yīng)用都適合運(yùn)行于容器云；
第三就是技術(shù)選型，主流的容器技術(shù)和框架各有優(yōu)劣，需要根據(jù)平臺(tái)的最終建設(shè)愿景來(lái)選擇。
結(jié)合銀行的監(jiān)管要求和企業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)，一般容器云建設(shè)包括但不限于如下方面：
1） 云管平臺(tái)的建設(shè)：主要實(shí)現(xiàn)整個(gè)云平臺(tái)可視化的web管理平臺(tái)，包括分配資源、管理容器、管理租戶、管理應(yīng)用和管理服務(wù)等操作功能；
2） CI/CD與平臺(tái)的對(duì)接： 能夠更好的支持灰度發(fā)布、藍(lán)綠發(fā)布等多種應(yīng)用更新升級(jí)方式，智能化的自動(dòng)構(gòu)建和部署，從而更好的支持軟件敏捷開(kāi)發(fā)；
3） 應(yīng)用商城(鏡像管理)：實(shí)現(xiàn)鏡像的集中安全統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)軟件資源積累和沉淀的一個(gè)工具化支持；
4） 應(yīng)用日志和監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)對(duì)容器云平臺(tái)運(yùn)行的各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的日志統(tǒng)一管理和監(jiān)控統(tǒng)一管理；
5） 應(yīng)用編排：制定容器云平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)定義模型，從而保證應(yīng)用的一鍵式部署、能夠?qū)崿F(xiàn)健康檢查、自動(dòng)伸縮、自動(dòng)資源選擇和調(diào)度、自動(dòng)復(fù)制等功能，從而保證應(yīng)用的整體服務(wù)能力；
6） 網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)：如何在容器中建立網(wǎng)絡(luò)模型和存儲(chǔ)模型，從而更好為容器提供網(wǎng)絡(luò)通信和存儲(chǔ)提供服務(wù)；
除此之外，還需要關(guān)注容器云上應(yīng)用的高可用性、系統(tǒng)安全等現(xiàn)有架構(gòu)體系下也需重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。
從容器云的應(yīng)用場(chǎng)景看，容器云的應(yīng)用場(chǎng)景和銀行的IT戰(zhàn)略目標(biāo)有關(guān)。對(duì)于傳統(tǒng)的銀行，容器云的應(yīng)用場(chǎng)景有：
1）創(chuàng)新類業(yè)務(wù)的應(yīng)用場(chǎng)景，容器云可以快速搭建應(yīng)用試錯(cuò)環(huán)境。結(jié)合微服務(wù)架構(gòu)，可以加快應(yīng)用的部署能力，提升持續(xù)交付的能力；
2）互聯(lián)網(wǎng)接入和網(wǎng)關(guān)類的應(yīng)用：一般需要良好的故障隔離和水平擴(kuò)展性能力，容器云可以提供快速部署和故障轉(zhuǎn)移的能力；
3）其他非交易類應(yīng)用：從目前業(yè)界實(shí)踐來(lái)看，微服務(wù)是目前容器云上最合適的應(yīng)用架構(gòu)，通過(guò)微服務(wù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)。
建設(shè)容器云平臺(tái)并不意味著廢舊立新，也可以在過(guò)去的流程工具鏈中加入容器能力實(shí)現(xiàn)雙模共存。很多銀行已經(jīng)建立起成熟的軟件生命周期管理流程，實(shí)現(xiàn)了從需求計(jì)劃到SR的分支開(kāi)發(fā)、測(cè)試、部署的全流程的自動(dòng)化與管理。他們希望保留過(guò)去的傳統(tǒng)軟件部署流程，也希望可以支持一些新項(xiàng)目的容器化打包交付模式。
HOW：容器云如何建設(shè)
容器云平臺(tái)項(xiàng)目建設(shè)有哪些技術(shù)路線，該如何選擇？
單從技術(shù)角度看，容器云的核心主要包括容器、服務(wù)編排和網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容，企業(yè)級(jí)平臺(tái)的建設(shè)思路一般是以這些功能為核心，進(jìn)行各種企業(yè)級(jí)功能的建設(shè)和完善：
1） 容器：目前主流的有Docker，Garden和Rocket等，關(guān)注度最高的是Docker（分為社區(qū)版CE和企業(yè)版EE）；Garden是Cloud Foundry支持的容器；Rocket是CoreOS推出的容器技術(shù)。Docker和Garden都有實(shí)際的金融業(yè)應(yīng)用。2015年開(kāi)始，linux基金會(huì)成立OCI組織，旨在旨在圍繞容器格式和運(yùn)行時(shí)制定一個(gè)開(kāi)放的工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，runC 是Docker貢獻(xiàn)出來(lái)的，按照該開(kāi)放容器格式標(biāo)準(zhǔn)（OCF， Open Container Format）制定的一種具體實(shí)現(xiàn)。容器最終發(fā)展會(huì)成為一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，選擇時(shí)可選擇參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定的成員單位、貢獻(xiàn)度和話語(yǔ)權(quán)等；在互聯(lián)網(wǎng)公司，阿里、騰訊、百度、網(wǎng)易、京東和華為的內(nèi)部平臺(tái)建設(shè)或者對(duì)外商用產(chǎn)品發(fā)布均采用了docker技術(shù)，可見(jiàn)docker有更加廣泛的用戶群體。
2） 服務(wù)編排：服務(wù)編排框架有多種實(shí)現(xiàn)形式，目前多數(shù)采用kubernets(k8s)，成為一種市場(chǎng)主流選擇，k8s是Google內(nèi)部的大規(guī)模集群管理工具開(kāi)源而來(lái)，受到Microsoft、VMWare、Red Hat、CoreOS、Mesos等各大巨頭青睞，紛紛為其共享源碼。 設(shè)計(jì)宗旨是維護(hù)應(yīng)用容器集群一直處于用戶所期望的狀態(tài)，并且建立一套健壯的集群自恢復(fù)機(jī)制，包括容器的自動(dòng)重啟、自動(dòng)調(diào)度和自動(dòng)備份等功能。?Swarm是Docker原廠的容器編排引擎，也分為社區(qū)版和企業(yè)版。在各種調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn)k8s是普及度比較高的。
容器云建設(shè)方式有多種：
1）自研：基于選擇的容器和服務(wù)編排框架為基礎(chǔ)進(jìn)行自研，這種情況對(duì)團(tuán)隊(duì)的各項(xiàng)技能要求都相對(duì)比較高。對(duì)于銀行金融業(yè)，一般在自研時(shí)也會(huì)考慮購(gòu)買(mǎi)一些專業(yè)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)支持；
2）聯(lián)合開(kāi)發(fā)：與云平臺(tái)廠商進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)，這種模式一方面可以更好的滿足行內(nèi)各種實(shí)際需求，另一方面可以充分利用廠商的專業(yè)技術(shù)能力，但這種研發(fā)沒(méi)有固定模式可尋，建設(shè)周期相對(duì)較長(zhǎng)；
3）產(chǎn)品購(gòu)買(mǎi)：購(gòu)買(mǎi)成熟化的市場(chǎng)產(chǎn)品，這種模式建設(shè)周期相對(duì)較短，在進(jìn)行本行落地定制化的過(guò)程中一般有應(yīng)用案例可參考，一般建設(shè)周期相對(duì)較短，定制研發(fā)多以落地為主，技能要求相對(duì)較低，選擇時(shí)建議選擇相對(duì)開(kāi)放易于定制的產(chǎn)品。
企業(yè)在進(jìn)行技術(shù)路線選擇時(shí)，需要綜合考慮平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)、投入成本、團(tuán)隊(duì)技術(shù)儲(chǔ)備、所選技術(shù)路線的成熟度、生態(tài)圈發(fā)展情況及其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等多種因素。
容器云的建設(shè)有哪些風(fēng)險(xiǎn)需要考慮？
1） 技術(shù)選型的成本：容器云需要優(yōu)先選擇容器和服務(wù)編排的技術(shù)路線，選定后基本可以確定產(chǎn)品的系統(tǒng)架構(gòu)，在實(shí)施后再進(jìn)行修改或者更換的成本相對(duì)比較大；如果選擇的技術(shù)路線以后停止更新不發(fā)展了，也會(huì)面臨各種技術(shù)支持等問(wèn)題；
2） 開(kāi)源框架快速發(fā)展：目前主流的編排技術(shù)（如K8S）均為開(kāi)源軟件，隨著容器云技術(shù)在企業(yè)中越來(lái)越多的普及應(yīng)用，開(kāi)源軟件自我完善和發(fā)展的速度比較快，版本更迭頻繁，甚至不同版本之間架構(gòu)等差異比較大。因此需要更加關(guān)注軟件生命周期過(guò)程中框架的平滑升級(jí)和過(guò)渡；
3） 應(yīng)用高可用的風(fēng)險(xiǎn)：從架構(gòu)層面看，容器云是一個(gè)整體，容器云內(nèi)部架構(gòu)出現(xiàn)異常，可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)云異常，影響容器云上的所有應(yīng)用。因此，高可用、可靠性需要反復(fù)測(cè)試演練，并形成災(zāi)難恢復(fù)應(yīng)急文檔；
4） 在企業(yè)內(nèi)部落地的風(fēng)險(xiǎn)：容器云上運(yùn)行的是銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)，因此必須遵循銀行系統(tǒng)的特點(diǎn)，比如滿足應(yīng)用系統(tǒng)安保等級(jí)要求等，容器云的落地，一方面是技術(shù)方面的風(fēng)險(xiǎn)，比如和行內(nèi)各種現(xiàn)有系統(tǒng)的對(duì)接等；一方面是制度流程方面的風(fēng)險(xiǎn)，容器云必然會(huì)帶來(lái)很多新的思維和理念，這些最終需要靠制度流程來(lái)保證實(shí)施，需要進(jìn)行流程梳理和修改，避免“水土不服”。
容器云建設(shè)時(shí)需要做什么準(zhǔn)備，成本包含哪些？
云平臺(tái)建設(shè)的前期準(zhǔn)備主要包括：
1）人員準(zhǔn)備：容器云技術(shù)覆蓋到底層的基礎(chǔ)運(yùn)維和應(yīng)用的研發(fā)測(cè)試等內(nèi)容，因此團(tuán)隊(duì)成員最好由開(kāi)發(fā)人員和運(yùn)維人員共同組成；
2）技術(shù)存儲(chǔ)：需要完成對(duì)容器技術(shù)和服務(wù)編排技術(shù)等容器云相關(guān)技術(shù)的知識(shí)貯備，涉及知識(shí)面廣且復(fù)雜；
3）流程存儲(chǔ)：容器云可以更好的促進(jìn)devops理念的落地實(shí)施，CI/CD等會(huì)對(duì)現(xiàn)有流程帶來(lái)改變或造成影響，因此做好IT組織架構(gòu)梳理，做好職責(zé)明確，從流程上做好準(zhǔn)備；
4）基礎(chǔ)環(huán)境準(zhǔn)備：容器云運(yùn)行的環(huán)境是基于物理機(jī)還是IaaS層，需要做好規(guī)劃并進(jìn)行環(huán)境儲(chǔ)備。
云平臺(tái)建設(shè)成本包括硬件資源、軟件成本及定制開(kāi)發(fā)、技術(shù)服務(wù)費(fèi)用（方案設(shè)計(jì)、咨詢、培訓(xùn)、應(yīng)用容器化遷移、流程改造等）以及平臺(tái)運(yùn)維、維保服務(wù)等內(nèi)容：
1）軟件平臺(tái)費(fèi)：不同廠商對(duì)于產(chǎn)品的報(bào)價(jià)方式會(huì)各有差別；
2） 定制開(kāi)發(fā)和技術(shù)服務(wù)費(fèi)用：一般按照工作量以人天計(jì)算；
3）硬件資源：包括做平臺(tái)高可用部署以及計(jì)算節(jié)點(diǎn)的主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)設(shè)備、硬件負(fù)載等。容器的應(yīng)用可以提高對(duì)主機(jī)資源的使用率。應(yīng)用慢慢遷移后可以降低長(zhǎng)期的擁有總成本。
4）維保費(fèi)用：內(nèi)部運(yùn)維人員人力成本，平臺(tái)廠商次年維?；蛘咂脚_(tái)運(yùn)維人員外包等。
容器云建設(shè)時(shí)需要考慮哪些難點(diǎn)和重點(diǎn)呢？
容器云建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)化工程，每家企業(yè)容器云建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)、設(shè)計(jì)目標(biāo)各不相同，因此建設(shè)的內(nèi)容會(huì)存在差異，但主要的建設(shè)難點(diǎn)或者重點(diǎn)包括但不限于如下內(nèi)容：
1）與基礎(chǔ)設(shè)施的融合：容器云與基礎(chǔ)設(shè)備的關(guān)系如何定位，容器云平臺(tái)的管理內(nèi)容包不包含底層vmware、openstack或者物理機(jī)；
2）網(wǎng)絡(luò)建設(shè)：容器云中大量容器需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)隔離或者網(wǎng)絡(luò)連通，網(wǎng)絡(luò)連通時(shí)使用哪種網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，諸如vxlan的overlay、平網(wǎng)絡(luò)還是基礎(chǔ)設(shè)備的underlay（IaaS的網(wǎng)絡(luò)），不同的選擇在網(wǎng)絡(luò)性能、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)規(guī)模等方面各不相同；
3） 存儲(chǔ)： 對(duì)在容器中需要使用存儲(chǔ)的容器而言，存儲(chǔ)設(shè)施存在多種選型方案，比如采用ceph、NAS或者glusterfs等；
4）日志：運(yùn)行在容器云的應(yīng)用集群，如何進(jìn)行日志管理，是采用ELK還是對(duì)接行內(nèi)統(tǒng)一日志管理系統(tǒng)；
5） 監(jiān)控：容器云上的應(yīng)用如何進(jìn)行監(jiān)控，是單獨(dú)采用云產(chǎn)品的自有監(jiān)控體系，還是對(duì)接單位內(nèi)部已有監(jiān)控系統(tǒng)；
6） 中間件集成：容器云適合集成哪些中間件服務(wù)（比如數(shù)據(jù)庫(kù)、緩存等），集成中間件之后，中間件中保存的數(shù)據(jù)如何進(jìn)行處理，中間件的管理和運(yùn)維如何進(jìn)行？
容器云平臺(tái)既要于底層基礎(chǔ)設(shè)施交互，又要支持頂層應(yīng)用，涉及面和覆蓋面都非常廣，因此建設(shè)過(guò)程中與單位內(nèi)部已有設(shè)備、流程等進(jìn)行結(jié)合時(shí)需要進(jìn)行綜合考慮，上述內(nèi)容僅作拋磚引玉的參考，也歡迎更多的同行加入到我們的技術(shù)討論中，在不斷的交流中讓大家不斷進(jìn)步，一起成長(zhǎng)，從而將單位的容器云建設(shè)的更加有效，更加高效。
作者：twt社區(qū)平臺(tái)用戶bryan
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