Kata Containers是一個(gè)新的開源項(xiàng)目，是輕量級虛擬機(jī)的一種新穎實(shí)現(xiàn)，可以無縫集成到容器生態(tài)系統(tǒng)中。 Kata Containers與容器一樣輕巧快速，并與容器管理層集成（包括流行的編排工具，如Docker和Kubernetes），同時(shí)還提供了VM的安全優(yōu)勢。Kata Containers遵循Open Container Initiative（OCI）標(biāo)準(zhǔn)——OpenStack Foundation是該標(biāo)準(zhǔn)的積極分子。Kata Containers托管于OpenStack Foundation，但與OpenStack項(xiàng)目分開，擁有自己的治理和社區(qū)。

　　行業(yè)向容器的轉(zhuǎn)變帶來了獨(dú)特的挑戰(zhàn)，即在多租戶環(huán)境中保護(hù)用戶工作負(fù)載，同時(shí)兼顧可信和不可信工作負(fù)載。Kata Containers使用硬件支持的隔離作為pod中每個(gè)容器或容器集合的邊界。此方法解決了傳統(tǒng)容器架構(gòu)構(gòu)中共享內(nèi)核的安全問題。

　　Kata Containers非常適合按需、基于事件的部署，例如持續(xù)集成/持續(xù)交付，以及運(yùn)行時(shí)間更長的Web服務(wù)器應(yīng)用程序。Kata還支持從傳統(tǒng)虛擬化環(huán)境輕松過渡到容器，因?yàn)樗�支持傳統(tǒng)訪客內(nèi)核和設(shè)備傳遞功能。Kata Containers提供增強(qiáng)的安全性、可擴(kuò)展性和更高的資源利用率，同時(shí)簡化整體堆棧的實(shí)現(xiàn)。

　　選擇開源平臺的主要好處之一是跨這些平臺的標(biāo)準(zhǔn)部署的接口的穩(wěn)定性。 OpenStack Foundation和Cloud Native Computing Foundation（CNCF）都為OpenStack云和Kubernetes集群維護(hù)互操作性標(biāo)準(zhǔn)，保證庫、應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序可以在所有平臺上運(yùn)行，無論它們在何處部署。這為“肩并肩”集成創(chuàng)造了機(jī)會，允許OpenStack和Kubernetes利用另一方提供的資源。

　　Kubernetes社區(qū)中的OpenStack Special Interest Group（SIG-OpenStack）維護(hù)著Cloud Provider OpenStack插件。除了在OpenStack上運(yùn)行Kubernetes的云provider接口外，它還維護(hù)了幾個(gè)允許Kubernetes利用各個(gè)OpenStack服務(wù)的驅(qū)動(dòng)程序。這些驅(qū)動(dòng)包括：

　　OpenStack和Kubernetes都支持由各種驅(qū)動(dòng)程序支持的高動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型。由于這些標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口，可以輕松構(gòu)建具有強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)集成的獨(dú)立OpenStack和Kubernetes集群。在OpenStack中，Kuryr項(xiàng)目生成一個(gè)通用網(wǎng)絡(luò)接口（CNI）驅(qū)動(dòng)程序，為Docker和Kubernetes提供Neutron網(wǎng)絡(luò)。另一方面，像Calico這樣的項(xiàng)目提供Neutron驅(qū)動(dòng)程序，通過標(biāo)準(zhǔn)的Neutron API直接訪問流行的Kubernetes網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

　　OpenStack社區(qū)的許多成員正在為與容器相關(guān)的各種OpenStack項(xiàng)目提供新代碼，評估容器的含義和好處，并在生產(chǎn)中使用容器來解決挑戰(zhàn)并解鎖新功能。本節(jié)重點(diǎn)介紹一些最有趣的案例研究。

　　AT＆T是全球最大的電信公司之一，它利用容器技術(shù)來部署和管理OpenStack本身，依靠基礎(chǔ)設(shè)施容器來實(shí)現(xiàn)簡單性和效率，目的是在容器化的OpenStack上構(gòu)建5G基礎(chǔ)設(shè)施。

　　為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，AT＆T正在使用OpenStack-Helm項(xiàng)目在Kubernetes集群中編排基于LOCI的OpenStack鏡像，同時(shí)利用Kubernetes、Docker和核心OpenStack服務(wù)。AT&T還使用Bandit、Tempest、Patrole和許多其他OpenStack項(xiàng)目。AT＆T還在社區(qū)中合作推出了一系列名為Airship的云服務(wù)項(xiàng)目——該項(xiàng)目提供從裸機(jī)到運(yùn)行OpenStack工作負(fù)載的生產(chǎn)級Kubernetes的云。

　　AT＆T發(fā)現(xiàn)容器化允許其將傳統(tǒng)的部署類型活動(dòng)轉(zhuǎn)移到左側(cè)，并使用CI / CD進(jìn)行驗(yàn)證。Kubernetes還提供了巨大的可擴(kuò)展性和彈性，以及允許OpenStack-Helm以聲明方式配置操作行為，注入配置，完成滾動(dòng)升級和更新而不影響租戶工作負(fù)載的鉤子。

　　利用容器技術(shù)來部署和管理OpenStack不應(yīng)該對租戶產(chǎn)生明顯的影響——除了為它們提供具有更高彈性的平臺，能夠更頻繁地獲得云功能并且中斷最少。AT＆T的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的新經(jīng)驗(yàn)將更多的努力轉(zhuǎn)移到定義站點(diǎn)的聲明性配置，并讓面向Kubernetes的自動(dòng)化自行進(jìn)行部署。

　　AT＆T旨在利用這種架構(gòu)為虛擬網(wǎng)絡(luò)功能提供支持——這些功能構(gòu)成了其以消費(fèi)者和業(yè)務(wù)為中心的產(chǎn)品和服務(wù)的支柱。AT＆T的容器化Network Cloud的初始使用案例將是新興5G網(wǎng)絡(luò)的VNF的初始部署。OpenStack過去、現(xiàn)在和將來都非常適合AT＆T的聚焦于VNF的云用例。容器化只是一種演變，允許AT＆T以更可靠、快速、零接觸的方式部署、管理和擴(kuò)展其OpenStack基礎(chǔ)設(shè)施。

　　在運(yùn)維方面，AT＆T仍在測試這種方法，但已承諾很快將5G服務(wù)投入生產(chǎn)。OpenStack和容器技術(shù)將成為這項(xiàng)服務(wù)的支柱，這對AT＆T的數(shù)百萬用戶來說具有很強(qiáng)的戰(zhàn)略性。部署5G服務(wù)將證明OpenStack和容器在大規(guī)模分布式生產(chǎn)環(huán)境中的相關(guān)性。

　　CERN使物理學(xué)家和工程師能夠利用世界上最大和最復(fù)雜的科學(xué)儀器探索宇宙的基本結(jié)構(gòu)，研究物質(zhì)的基本成分——基本粒子。CERN云為物理學(xué)家提供科學(xué)計(jì)算的計(jì)算資源，分析來自大型強(qiáng)子對撞機(jī)和其他實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。

　　自2013年以來，CERN一直在運(yùn)行OpenStack，目前正在單個(gè)云中為虛擬機(jī)、裸機(jī)和容器提供服務(wù)。容器可以在虛擬機(jī)或裸機(jī)上運(yùn)行，具體取決于用例，所有這些都通過OpenStack Magnum進(jìn)行配置。CERN提供各種不同的容器技術(shù)，包括Kubernetes、Docker Swarm和DC / OS。

　　CERN目前在OpenStack之上運(yùn)行通過Magnum配置的250個(gè)容器集群。

　　CERN的OpenStack云為用戶提供自助服務(wù)訪問權(quán)，可通過一些命令或Web GUI請求配置好的容器引擎。這允許快速利用這些技術(shù)，并且如果需要可以擴(kuò)展到1000個(gè)節(jié)點(diǎn)。可提供帶有內(nèi)置監(jiān)控并集成到CERN存儲和身份驗(yàn)證服務(wù)的最佳實(shí)踐配置。

　　有效地運(yùn)行此資源池，在不需要額外操作人力的情況下擴(kuò)展它需要一致的管理流程和工具。通過Magnum在OpenStack之上添加容器使服務(wù)能夠使用先前開發(fā)的自動(dòng)化，例如硬件修復(fù)過程和一致的授權(quán)模型，同時(shí)根據(jù)用戶需求快速重新分配資源。

　　CERN是一個(gè)公共資助的實(shí)驗(yàn)室，Kubernetes和OpenStack等開源解決方案提供了一個(gè)框架，使其可以與其他組織協(xié)作并回饋社區(qū)。CERN通過CERN openlab框架與眾多供應(yīng)商合作，提供帶有多種功能的大規(guī)模云。這些經(jīng)驗(yàn)也通過OpenStack特殊興趣小組與其他科學(xué)如Square Kilometer Array（SKA）、公共演示文稿（如Kubecon Europe）和博客（如OpenStack in Production）共享。

　　在CERN，幾個(gè)工作負(fù)載在Magnum提供的容器內(nèi)運(yùn)行，包括：

　　這些工具為在高能物理中執(zhí)行可重復(fù)使用的工作流程提供了框架。容器能夠?qū)⒎治鲕浖�和�?shù)據(jù)打包在一個(gè)易于共享的單元中，并且可以輕松擴(kuò)展內(nèi)部部署和使用外部資源。接下來的工作為基于Yadage Workflows的Kubernetes作業(yè)，支持分析和數(shù)據(jù)保存活動(dòng)。

　　最近，Kubernetes被添加為Spark的資源管理器。Spark可以生成驅(qū)動(dòng)程序和執(zhí)行程序，而pod和Kubernetes負(fù)責(zé)調(diào)度和生命周期。CERN IT部門的一個(gè)團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)一項(xiàng)服務(wù)，讓用戶可以使用OpenStack Magnum按需創(chuàng)建Kubernetes集群，并在Kubernetes上部署Spark，以安全的方式提供與CERN專用文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)源的所有必需集成。通過少量命令，用戶可以有效地創(chuàng)建具有所需大小的Spark部署，僅在需要的時(shí)候創(chuàng)建，并且可以選擇在運(yùn)行的時(shí)候擴(kuò)展或縮小部署。

　　大型強(qiáng)子對撞機(jī)將在2020年左右升級到更高的發(fā)光度。CERN已經(jīng)創(chuàng)建了大規(guī)模Kubernetes集群來模擬ATLAS實(shí)驗(yàn)的不同方法并驗(yàn)證設(shè)計(jì)，從而對Kubernetes和OpenStack組件進(jìn)行了一些微調(diào)。

　　Gitlab使用戶能夠構(gòu)建CI / CD作業(yè)并在共享或項(xiàng)目特定的運(yùn)行器上執(zhí)行它們。CERN用戶可以利用CERN Container Service來測試和構(gòu)建軟件，構(gòu)建和發(fā)布容器鏡像和文檔，或設(shè)置管理整個(gè)應(yīng)用程序生命周期的復(fù)雜管道，包括自動(dòng)部署到不同的環(huán)境中。

　　CERN使用Kubernetes集群聯(lián)合來支持多云操作。多個(gè)集群可以無縫集成在使用不同技術(shù)的云中，包括AWS、GCE和OpenStack云（如CERN和T-Systems Open Telekom Cloud）。

　　在單個(gè)框架下集成虛擬機(jī)、容器引擎和裸機(jī)，讓用戶可以輕松查看使用情況、所有權(quán)和配額。Kubernetes的Manila存儲驅(qū)動(dòng)程序允許透明地配置文件共享。這支持IT部門進(jìn)行容量規(guī)劃，支持實(shí)驗(yàn)資源協(xié)調(diào)員確定其工作組的優(yōu)先級。資源管理策略，如在工作人員離開時(shí)重新分配資源或使資源到期，將在一致的工作流程中處理。

　　SK Telecom（SKT）是韓國最大的電信運(yùn)營商，一直在探索在Kubernetes上部署OpenStack的最優(yōu)方法，目的是將核心業(yè)務(wù)功能應(yīng)用于容器化OpenStack。

　　SKT利用Kolla和Openstack-Helm， 部署由Kubespray自動(dòng)完成。SKT將近100％的開發(fā)工作投入OpenStack-Helm，并與AT＆T密切合作，推動(dòng)OpenStack-Helm的成功。

　　SKT還在其關(guān)于Kubernetes上的OpenStack的工作中加入了其他工具。對于日志記錄、監(jiān)控和警報(bào)，SKT使用Prometheus和Elasticsearch、Fluent-bit和Kibana——所有這些都是OpenStack-Helm社區(qū)中的默認(rèn)參考工具。SKT將所有這些組合成一個(gè)名為TACO：SKT All Container OpenStack的封閉式集成解決方案。

　　SKT將重點(diǎn)放在圍繞容器化的Kubernetes上的Openstack的自動(dòng)化持續(xù)集成/持續(xù)交付（CI / CD）管道。SKT的CI系統(tǒng)包括Jenkins、Rally、Tempest、Docker Registry，以及Jira和Bitbucket。SKT還開發(fā)了一個(gè)名為Cookiemonster的開源工具——這是一種用于Kubernetes部署的彈性測試工具，可為其CI管道執(zhí)行彈性測試。

　　每次更改，SKT都會自動(dòng)構(gòu)建和測試OpenStack容器和Helm圖表。每天，他們會自動(dòng)安裝一個(gè)高度可用的OpenStack部署，包含三個(gè)控制節(jié)點(diǎn)和兩個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，從Tempest運(yùn)行400個(gè)測試用例來驗(yàn)證服務(wù)，最后使用Cookiemonster和Rally運(yùn)行彈性測試。完整的CI系統(tǒng)如下圖所示：

　　SKT通過Airship的子項(xiàng)目Armada實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化部署——該項(xiàng)目由AT＆T作為一個(gè)新的開放式基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目在社區(qū)推出。SKT正在社區(qū)中進(jìn)行合作，根據(jù)其生產(chǎn)用途為項(xiàng)目提供增強(qiáng)功能。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，SKT已經(jīng)看到了在Kubernetes上部署OpenStack的大量好處，包括：簡單易用的安裝；集群自動(dòng)修復(fù)；能夠升級和更新OpenStack并對運(yùn)行的服務(wù)影響最��；快速采用高級發(fā)布方法；通過容器隔離完成Python依賴關(guān)系的自動(dòng)化管理；安全的秘密和配置管理；快速靈活地推出集群更新。

　　SKT仍在測試這種方法，但正在積極地在生產(chǎn)中運(yùn)行OpenStack-Helm部署。很快，SKT將至少擁有三個(gè)生產(chǎn)集群，后續(xù)還有第四個(gè)和最大的生產(chǎn)集群將上線。這些用例包括：大數(shù)據(jù)平臺、桌面基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)平臺、通用內(nèi)部私有云、基于虛擬網(wǎng)絡(luò)功能構(gòu)建的電信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

　　SKT還試圖通過利用容器化的VNF并利用容器的自動(dòng)修復(fù)和快速擴(kuò)展功能來改善電信基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維的自動(dòng)化。為了允許基于虛擬機(jī)的VNF和容器化VNF之間的交互，Simplified Overlay Network（SONA）——OpenStack的虛擬網(wǎng)絡(luò)解決方案，將支持VM和容器之間的通信。 SONA使用Kuryr項(xiàng)目集成OpenStack和Kubernetes，并使用軟件定義的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。

　　總的來說，SKT發(fā)現(xiàn)Kubernetes有助于解決部署和運(yùn)維OpenStack的許多復(fù)雜問題。簡化OpenStack為他們提供了一種強(qiáng)大的方法，可以為5G時(shí)代提供先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新。Kubernetes上的Openstack，大大提高了他們應(yīng)對容器中微服務(wù)不斷演變的能力，成為提供人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器學(xué)習(xí)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。

　　Superfluidity項(xiàng)目由來自12個(gè)歐洲國家的18個(gè)合作伙伴組成。它旨在增強(qiáng)實(shí)時(shí)實(shí)例化服務(wù)的能力，在網(wǎng)絡(luò)中的任何位置運(yùn)行它們，并將它們透明地轉(zhuǎn)移到不同的位置。SUPERFLUIDITY是一個(gè)歐洲研究項(xiàng)目（Horizon 2020），旨在通過利用和擴(kuò)展知名的開源項(xiàng)目，為5G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施模塊。SUPERFLUIDITY將提供融合的基于云的5G概念，可在移動(dòng)邊緣實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新用例，增強(qiáng)新業(yè)務(wù)模式，并降低投資和運(yùn)維成本。

　　為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，項(xiàng)目聯(lián)盟正在從傳統(tǒng)的基于VM的應(yīng)用程序轉(zhuǎn)移到Cloud Native容器化應(yīng)用程序。 Kuryr是OpenStack虛擬機(jī)、Kubernetes和OpenShift容器化服務(wù)之間的橋梁。

　　該項(xiàng)目利用ManageIQ作為中央網(wǎng)絡(luò)功能虛擬編排器（NFVO），Ansible來進(jìn)行Application部署和生命周期管理，OpenStack服務(wù)（包括Heat，Neutron和Octavia，以及Kubernetes）通過OpenShift實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)和容器的集成。

　　通過利用從ManageIQ設(shè)備執(zhí)行的Ansible playbooks，SUPERFLUIDITY提供了一種部署應(yīng)用程序的常用方法。這些應(yīng)用程序反過來使用OpenStack Heat模板和OpenShift模板提供的云編排功能。

　　該聯(lián)盟在容器內(nèi)部署5G云無線接入網(wǎng)絡(luò)（CRAN）和移動(dòng)邊緣計(jì)算（MEC）組件。它還在分布式基礎(chǔ)架構(gòu)之上部署高吞吐量應(yīng)用程序，如視頻流。

　　轉(zhuǎn)向應(yīng)用程序交付的云原生方法可實(shí)現(xiàn)快速、靈活的SUPERFLUIDITY安裝。它可以實(shí)現(xiàn)從基于VM的應(yīng)用程序和組件到容器的平穩(wěn)過渡，同時(shí)保留為某些特定應(yīng)用程序啟用VM的多功能性。例子是單路輸入/輸出虛擬化（SRIOV）所需的特殊安全保護(hù)或網(wǎng)絡(luò)加速。

　　在大規(guī)模性能測試中，SUPERFLUIDITY能夠以22個(gè)pod/秒的速度啟動(dòng)大約1000個(gè)容器。通過在OpenStack管理的VM上運(yùn)行OpenShift實(shí)現(xiàn)了這一卓越的性能，其中Kuryr充當(dāng)pod網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序。

　　在過去幾年中，隨著容器成為開發(fā)人員和組織的重要工具，OpenStack利用其模塊化設(shè)計(jì)和廣泛的社區(qū)將容器技術(shù)集成到多個(gè)層面。 這體現(xiàn)在，各種組織將容器和OpenStack投入生產(chǎn)，以及與容器一起工作以提供新功能的項(xiàng)目數(shù)量越來越多上。OpenStack基金會致力于確�？梢栽贠penStack中整合和使用新興技術(shù)，而容器則是該承諾的重要例子。

　　https://www.openstack.org/containers/leveraging-containers-and-openstack/

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