Kubernetes的將來：虛擬機？容器？仍是 Hypervisor？

Kubernetes 將來將走向何方？Pivotal 的首席技術專家 Paul Czarkowski 預測虛擬機（VM）將取代容器；紅帽的副總裁 Joe Fernandes 認爲虛擬機只是在幫助 Kubernetes 進化，而不會取代容器。此外，紅帽的高級產品營銷經理 Chris Short 表示，Kubernetes 很快就會取代虛擬機管理器（Hypervisor）。

Czarkowski 表示，雖然容器改進了軟件的構建和部署方式，它們也不像虛擬機那樣是安全的隔離沙箱。此外，容器是基於共享內核模型構建的，僅提供基本的進程隔離。Kubernetes 中的大多數組件都不是租戶感知（tenant aware）的，因此採用的是軟租戶模型，其中只有命名空間或 pod 安全策略級別是隔離的，但 API 倒是共享組件：

這種狀況致使了「多集羣」模式的興起，取代了「單個共享的大集羣」。常常能見到谷歌 GKE 服務的客戶爲多支團隊部署好幾十個 Kubernetes 集羣。一般每位開發者都有本身的集羣。這種習慣致使集羣數量快速增加到使人震驚的程度，足以稱做「Kuber 氾濫」了。

爲了解決 Kuber 氾濫問題，Czarkowski 提議使用像 Kata Containers 這樣的微型虛擬機——它是一個「開源項目和社區，致力於構建輕量級虛擬機的標準實現，其形態和工做方式和容器很像，但提供了虛擬機具有的負載隔離和安全性優點「。他的提議不是使用許多 Kubernetes 控制面板，而是使用 Kata Containers 爲每一個租戶提供一個隔離的環境（包括 Kubernetes API），其中嵌套的 VM 容器在來自 AWS、Azure、GCP 或 vSphere 的虛擬機中運行。這種部署以下圖所示：

資料來源：Paul Czarkowski 撰寫的「Kubernetes 的將來就是虛擬機」

在上圖中已經部署了兩個 Kubernetes 命名空間，分別是 foo 和 bar。每一個命名空間都有本身的 API、系統服務和 pod。這樣經過嵌套的虛擬機來支持多租戶集羣就能減小 Kuber 氾濫現象，而且這種底層基礎架構可用於在同一虛擬機中託管非容器工做負載。

另外，Short 說「使用 Kubernetes 做爲虛擬機管理器的想法很快就會變爲現實了」，使用像 KubeVirt 和 Kata Containers 等工具幫助組織遷移沒法容器化的老舊負載。KubeVirt 是虛擬機管理的附加組件，可在 Kubernetes 之上提供虛擬化解決方案。KubeVirt 容許沒法輕易容器化的老舊應用使用 Kubernetes 的內置功能，如自我修復、自動滾動升級（和回滾）、水平擴容等。Short 說：

這意味着虛擬機只要少許調整就能容器化了。根據現有的一些計劃，Kubernetes 將做爲虛擬機管理器開始改變數據中心和雲計算環境。

也就是說 Czarkowski 和 Short 的想法是互補的。Czarkowski 認爲 Kubernetes 將來將成爲融合新興技術的虛擬機，就像來自 AWS 的 Firecracker 和來自 Google 的 gVisor 那樣；而 Short 認爲虛擬機的將來就是 Kubernetes，組織會使用像 KubeVirt 這樣的工具將原有的應用遷移到 Kubernetes 上。

Fernandes 表示，將來的關鍵不是容器將取代虛擬機，而是如何使用 Kubernetes 來協調不一樣的負載，如傳統的基於虛擬機的負載或是微型虛擬機等。Kubernetes 將幫助組織現代化其負載，併爲容器、虛擬機甚至裸機基礎架構提供混合操做。還會有組織繼續在裸機基礎架構中運行負載，以經過硬件加速技術知足性能需求。或者也有公司像 Short 所說的那樣，但願經過虛擬機、微型虛擬機或藉助 KubeVirt 和 Kata Containers 等工具來遷移並進化現有的負載。

因此 Fernandes 認爲虛擬機不會取代容器。相反，Kubernetes 堆棧中虛擬機會不斷進化。2019 年的趨勢是 Kubernetes 與虛擬化開始相交，此外還興起了更開放的新思惟模式：Kubernetes 將開始使用容器和虛擬機來運行混合負載。

Fernandes 在帖子最後補充了 Short 和 Czarkowski 的觀點，他說 Kubernetes 的三大關鍵趨勢將是：

1. Kubernetes 編排微虛擬機，爲不受信任的負載提供更嚴格的多租戶隔離。

2. Kubernetes 編排和管理傳統的基於虛擬機的負載（經過 KubeVirt）以及基於容器的負載。

3. Kubernetes 集羣愈來愈多地部署在裸機服務器上，做爲基於虛擬機環境的 Kubernetes 的替代品。

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