摘要：公司始于名為的平臺即服務(wù)供應(yīng)商?？缍鄠€機(jī)器之間協(xié)調(diào)這些容器需要額外的工具，這稱之為容器編排。的核心優(yōu)勢是為應(yīng)用程序開發(fā)人員提供了用于編排無狀態(tài)容器的強(qiáng)大工具。

有無數(shù)的文章都在討論和比較Docker、Kubernetes 以及Mesos。如果你是初學(xué)者，那么你可能會認(rèn)為這三個開源項(xiàng)目正為了稱霸容器界而殊死搏斗。

雖然這三種技術(shù)都使得使用容器部署、管理和伸縮應(yīng)用成為可能，但實(shí)際上它們各自解決了不同的問題，并且根植于迥異的上下文環(huán)境中。事實(shí)上，這三種被廣泛采用的工具鏈，都是有差別的。

讓我們來對三個項(xiàng)目的原始任務(wù)、技術(shù)架構(gòu)，以及它們是如何相互補(bǔ)充和交互的來進(jìn)行對比。

Docker

Docker 公司－始于名為dotCloud 的平臺即服務(wù)（PaaS）供應(yīng)商。dotCloud 團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，在許多應(yīng)用和客戶之間管理依賴和二進(jìn)制文件時需要付出大量的工作。因此他們將Linux 的cgroups和namespace 的一些功能合并成一個單一且易于使用的軟件包，以便于應(yīng)用程序可以一致地運(yùn)行在任何基礎(chǔ)設(shè)施上。這個軟件包就是所謂的Docker 鏡像，它提供了如下的功能：

將應(yīng)用程序和依賴庫封裝在一個軟件包（即Docker 鏡像）中，因此應(yīng)用可以被一致地部署在各個環(huán)境上；

提供類似Git 的語義，例如 docker push，docker commit 等命令讓應(yīng)用開發(fā)者可以快速接受這門新的技術(shù)，并將其融入到現(xiàn)有的工作流中；

定義Docker 鏡像為不可變的層，支持不可變的基礎(chǔ)設(shè)施。新提交的變更被分別保存為只讀層，讓復(fù)用鏡像和追蹤變更記錄變得十分簡單。還通過只傳輸更新而不是整個鏡像來節(jié)省磁盤空間和網(wǎng)絡(luò)流量；

通過實(shí)例化不可變的鏡像和讀寫層來運(yùn)行Docker 容器，讀寫層可以臨時地存儲運(yùn)行時變更，從而輕松部署和擴(kuò)展應(yīng)用程序的多個實(shí)例。

Docker 變得越來越受歡迎，開發(fā)者們開始從在筆記本電腦上運(yùn)行容器轉(zhuǎn)而在生產(chǎn)環(huán)境中運(yùn)行容器。跨多個機(jī)器之間協(xié)調(diào)這些容器需要額外的工具，這稱之為”容器編排”。第一個支持Docker 鏡像的容器編排工具是Apache Mesos 的marathon。那年，Docker 的創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官Solomon Hykes 將Mesos 推薦為”生產(chǎn)集群的黃金標(biāo)準(zhǔn)“。不久之后，除了Mesos 的Marathon 之外，還出現(xiàn)了許多的容器編排技術(shù)：Nomad、Kubernets，Docker Swarm 。

隨著Docker 開始商業(yè)化其開源的文件格式，該公司還開始引入工具來完善其核心的Docker 文件格式和運(yùn)行時引擎，包括：

為公開存儲Docker 鏡像的而生的Docker hub；

存儲私有鏡像的Docker 倉庫（Docker registry）；

Docker cloud，用于構(gòu)建和運(yùn)行容器的管理性服務(wù)；

Docker數(shù)據(jù)中心作為一種商業(yè)產(chǎn)品體現(xiàn)了許多Docker 技術(shù)；

Docker 將軟件及其依賴關(guān)系封裝在一個軟件包中的洞察力改變了軟件行業(yè)的游戲規(guī)則，Docker 文件格式成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，領(lǐng)先的容器技術(shù)供應(yīng)商（包括Docker、Google、Pivotal、Mesosphere 等） 組建了 CNCF和OCI 。如今，CNCF 和OCI 旨在確保容器技術(shù)之間的互操性和標(biāo)準(zhǔn)化接口，并確保使用任何工具構(gòu)建的任何Docker 容器都可以在任何運(yùn)行時或基礎(chǔ)架構(gòu)上運(yùn)行。

Kubernetes

Google 很早就認(rèn)識到了Docker 的潛力，并試圖在Google Cloud Platform （GCP）上提供容器編排“即服務(wù)”。Google 在容器方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)（是他們在Linux 中引入了cgroups），但現(xiàn)有的內(nèi)部容器和Borg 等分布式計算工具直接與其基礎(chǔ)架構(gòu)相耦合。所以，Google 沒有使用原有系統(tǒng)的任何代碼，而是從頭開始設(shè)計Kubernetes （K8S）來編排Docker 容器。Kubernetes 于2015 年2 月發(fā)布，其開發(fā)目標(biāo)包括：

為應(yīng)用程序開發(fā)人員提供編排Docker 容器的強(qiáng)大工具，而無需與底層基礎(chǔ)設(shè)施交互；

提供標(biāo)準(zhǔn)部署接口。以實(shí)現(xiàn)云端一致的應(yīng)用部署體驗(yàn)和API；

基于模塊化API 核心。允許供應(yīng)商圍繞Kubernetes 的核心技術(shù)集成其系統(tǒng)。

Kubernetes 對應(yīng)用程序開發(fā)人員非常有吸引力，因?yàn)樗鼫p輕了對基礎(chǔ)架構(gòu)和運(yùn)營團(tuán)隊的依賴程度。供應(yīng)商也喜歡Kubernetes，因?yàn)樗峁┝艘粋€容易的方式來擁抱容器化運(yùn)動，并為客戶部署自己的Kubernetes提供商業(yè)解決方案。

Kubernetes 的核心優(yōu)勢是為應(yīng)用程序開發(fā)人員提供了用于編排無狀態(tài)Docker 容器的強(qiáng)大工具。

Apache Mesos

Apache Mesos應(yīng)用了從云計算級別的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)中習(xí)得的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。并且，Mesos 推出了一種模塊化架構(gòu)，一種開源的開發(fā)方法，旨在完全獨(dú)立于基礎(chǔ)架構(gòu)。Mesos 迅速被Twitter ，Apple ，Yelp ，Netflix和許多領(lǐng)先的技術(shù)公司采用，支持從微服務(wù)、大數(shù)據(jù)和實(shí)時分析到彈性擴(kuò)展的一切。

Apache Mesos在設(shè)計之初，設(shè)定的開發(fā)目標(biāo)如下：

將數(shù)據(jù)中心資源抽象為單個池來簡化資源分配，同時在私有云或公有云中提供一致的應(yīng)用和運(yùn)維體驗(yàn)；

在相同的基礎(chǔ)架構(gòu)上協(xié)調(diào)多個工作負(fù)載，如分析、無狀態(tài)微服務(wù)、分布式數(shù)據(jù)服務(wù)和傳統(tǒng)應(yīng)用程序，以提高利用率，降低成本和臺面空間；

為應(yīng)用程序特定的任務(wù)（如部署、自我修復(fù)、擴(kuò)展和升級），自動執(zhí)行第二天的操作；提供高度可用的容錯基礎(chǔ)設(shè)施；

提供持久的可擴(kuò)展性來運(yùn)行新的應(yīng)用程序和技術(shù)，而無需修改集群管理器或其上構(gòu)建的任何現(xiàn)有應(yīng)用程序；

彈性擴(kuò)展可以將應(yīng)用程序和底層基礎(chǔ)設(shè)施從少量擴(kuò)展到數(shù)十到數(shù)萬個節(jié)點(diǎn)。

Mesos 獨(dú)有的獨(dú)立管理各種工作負(fù)載的能力—— 包括Java 這樣的傳統(tǒng)應(yīng)用程序、無狀態(tài)Docker 微服務(wù)、批處理作業(yè)、實(shí)時分析和有狀態(tài)的分布式數(shù)據(jù)服務(wù)。Mesos 廣泛的工作負(fù)載覆蓋來自于其兩級架構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了“應(yīng)用感知”調(diào)度。通過將應(yīng)用程序特定的操作邏輯封裝在“Mesos 框架”中來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序感知調(diào)度。資源管理器Mesos Master 提供了這些框架基礎(chǔ)架構(gòu)的部分，同時保持隔離。這種方法允許每個工作負(fù)載都有自己的專門構(gòu)建的應(yīng)用程序調(diào)度程序，可以了解其部署、擴(kuò)展和升級的特定操作要求。應(yīng)用程序調(diào)度程序也是獨(dú)立開發(fā)、管理和更新的，這讓Mesos 擁有高度可擴(kuò)展的能力，支持新的工作負(fù)載或隨著時間的推移而增加更多的操作功能。

Mesos的運(yùn)行機(jī)制是新版本的應(yīng)用運(yùn)行起來時，原先舊版本的軟件依然還正常運(yùn)轉(zhuǎn)著，然后當(dāng)舊應(yīng)用被銷毀時流量將會切換到新的應(yīng)用上。但是升級數(shù)據(jù)工作負(fù)載例如HDFS 或者Cassandra 要求節(jié)點(diǎn)停機(jī)一次，此時需要持久化本地數(shù)據(jù)卷以防止數(shù)據(jù)丟失，并且按照特定的順序執(zhí)行原位升級，在升級之前和升級完成之后，都要在每一個節(jié)點(diǎn)類型上執(zhí)行特定的檢查和命令。任何這些步驟都是應(yīng)用程序或服務(wù)特定的，甚至可能是版本特定的。這讓使用常規(guī)容器編排調(diào)度程序來管理數(shù)據(jù)服務(wù)變得非常困難。

總結(jié)

三種項(xiàng)目的運(yùn)行機(jī)制和運(yùn)行目的并不相同，所以當(dāng)人們將Docker 和Kubernetes 與Mesos 進(jìn)行比較時，他們實(shí)際上是將Kubernetes 和Docker Swarm 與在Mesos 上運(yùn)行的Marathon 進(jìn)行比較。

Mesos 坦率地講并不在乎它上面運(yùn)行了什么。Mesos 可以在共享的基礎(chǔ)設(shè)施上彈性地為Java 應(yīng)用服務(wù)器提供集群服務(wù)、Docker 容器編排、Jenkins 持續(xù)集成任務(wù)、Apache Spark 分析、Apache Kafka 流，以及更多其他的服務(wù)。Mesos 甚至可以運(yùn)行Kubernetes 或者其他的容器編排工具。所有這三種技術(shù)都與Docker 容器有關(guān)，可以讓你在容器編排上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的可移植性和擴(kuò)展性。至于選擇哪種項(xiàng)目，這主要取決于你的身份。

如果你是一個應(yīng)用開發(fā)人員，正在尋找現(xiàn)代化的方式來構(gòu)建和打包你的應(yīng)用程序，或者想加速你的微服務(wù)計劃，Docker 容器和開發(fā)工具就是最好的選擇。

如果你是一個開發(fā)人員或者DevOps 的團(tuán)隊，并希望構(gòu)建一個專門用于Docker 容器編排的系統(tǒng)，而且愿意花時間折騰集成解決方案與底層基礎(chǔ)設(shè)施，Kubernetes 是一個可以考慮的好技術(shù)。

如果你想要建立一個運(yùn)行多個關(guān)鍵任務(wù)工作負(fù)載的可靠平臺，包括Docker 容器、傳統(tǒng)應(yīng)用程序和分布式數(shù)據(jù)服務(wù)，并希望所有這些可依移植到云端提供商或者數(shù)據(jù)中心，那么Mesos，更適合你們的需求。

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