KubeCon 2021 | 擁抱開源,邁向標準開放的分布式云原生
來源微信公眾號:華為開源
12月9日-12月10日,由CNCF(云原生計算基金會)主辦的云原生開源技術峰會KubeCon+CloudNativeCon+OPEN SOURCE SUMMIT2021 在線上舉行,來自華為云云原生各技術領域?qū)<?,深度分享了基于Karmada, KubeEdge, Volcano等分布式云原生開源軟件,實現(xiàn)云邊端統(tǒng)一的應用、流量、數(shù)據(jù)、運維管理的實踐經(jīng)驗。
隨著云原生的火熱發(fā)展,云原生技術已無處不在,逐步滲透到公有云、數(shù)據(jù)中心、邊緣等多樣化的客戶場景。越來越多的行業(yè)已經(jīng)擁抱了云原生,并采用云原生技術進行數(shù)字化轉型。近年來,華為云一直不斷打磨分布式云原生平臺,并將其中核心的軟件通過開源的方式貢獻到CNCF社區(qū)。
通過Karmada實現(xiàn)分布式云容器應用管理入口
Karmada是華為云今年開源的云原生多云容器編排項目,沉淀了眾多企業(yè)在多云管理領域的豐富經(jīng)驗,可構建無限可擴展的容器資源池,讓開發(fā)者像使用單個K8s集群一樣使用多云。目前Karmada已正式捐贈給云原生計算基金會CNCF,也是CNCF首個多云/多集群容器編排項目。Karmada 項目的加入,將CNCF 的云原生版圖進一步擴展至分布式云領域。
自該項目發(fā)布以來,社區(qū)中的很多伙伴也共同參與項目開發(fā),如今已經(jīng)運行在很多生產(chǎn)環(huán)境當中。工商銀行作為發(fā)起單位之一目前已經(jīng)依托Karmada對其容器云管平臺進行了全面升級,并且深度參與到Karmada的設計與研發(fā)中,在實踐過程中也總結了Karmada的優(yōu)勢,主要有資源調(diào)度、容災、集群管理、資源管理四大類,而以下幾點在真實落地過程中會顯得尤其突出:
支持多種資源綁定調(diào)度,保證了業(yè)務節(jié)點所需的K8s資源能夠同時調(diào)度,大大提升了資源發(fā)放的實時性
支持K8s原生對象,保證了大量 K8s 外部客戶端幾乎無需改造
支持Pull和Push模式分發(fā),適配多種場景,尤其在大規(guī)模集群數(shù)量場景下,使用pull模式減輕 Karmada 控制平面的性能壓力
Karmada解決了大規(guī)模容器場景下的統(tǒng)一管理、故障恢復、跨集群調(diào)度等難題,為應用程序的多云部署提供了全新的解決方案。
—工商銀行PaaS云平臺架構師沈一帆
借助KarmadaK8s原生API支持、豐富的多集群部署策略及位置無關的統(tǒng)一集群管理,無縫接入現(xiàn)有單集群生態(tài),用戶可以快速完成多云架構升級。
—華為云云原生開源負責人王澤鋒
通過KubeEdge實現(xiàn)容器云邊端統(tǒng)一協(xié)同管理
KubeEdge是CNCF首個智能邊緣容器項目,它基于Kubernetes原生的容器編排和調(diào)度能力之上,擴展實現(xiàn)了云邊協(xié)同、計算下沉、海量邊緣設備管理、邊緣自治等能力,完整的打通了邊緣計算中云、邊、設備協(xié)同的場景,已廣泛應用在智能交通、智慧城市、智慧園區(qū)、智慧能源、智慧工廠、智慧銀行、智慧工地、CDN等行業(yè),為用戶提供一體化的邊端云協(xié)同解決方案。
隨著云原生本地邊緣計算的落地,越來越多的邊緣設備需要與云協(xié)作。此外,隨著各種專業(yè)芯片、硬件加速卡和TinyML技術的發(fā)展,許多通用資源較少的專用設備也需要邊云協(xié)同。KubeEdge可以與WasmEngine運行時引擎一起共同驅(qū)動邊緣設備,解決邊緣設備的多體系結構系統(tǒng)遷移問題,實現(xiàn)統(tǒng)一的應用運行時,降低開發(fā)和維護成本。
目前,KubeEdge已經(jīng)可以成熟的運用到可移動的邊緣設備之上,不少社區(qū)伙伴已將其運用到了汽車甚至衛(wèi)星等可移動設備。
12月10日,搭載某計算平臺的試驗衛(wèi)星在軌穩(wěn)定運行,KubeEdge 的云原生邊緣計算能力將衛(wèi)星作為邊緣節(jié)點進行管理,并將 AI 工作負載延伸至太空中,通過邊緣協(xié)同的 AI 賦能空間探索,并進行高精度地面科研工作。

KubeEdge項目結合北郵開發(fā)的衛(wèi)星網(wǎng)絡系統(tǒng)、基礎通信組件,可以在太空中形成智能協(xié)同計算網(wǎng)絡,以此為基礎的計算平臺將作為全球衛(wèi)星網(wǎng)絡科技創(chuàng)新基地之一,為將人類的網(wǎng)絡空間提升到一個新的維度貢獻力量。
—北京郵電大學教授王尚廣
此外,KubeEdge將云原生技術應用到邊緣計算領域,也大幅度提高了機器人軟件開發(fā)和運維效率,讓機器人企業(yè)能夠應對移動互聯(lián)網(wǎng)和智能化時代的新挑戰(zhàn)。
KubeEdge在各行業(yè)的應用充分證明了云原生技術在不同領域的獨特價值,KubeEdge旨在打破邊界,共建多領域、多場景通用的邊緣計算平臺,愿與社區(qū)伙伴一起打造更多的成功案例,讓云原生無處不在。
通過Volcano支持全場景應用分布式云調(diào)度
Volcano 是一個基于Kubernetes的云原生批量計算平臺,也是 CNCF 的首個容器批量計算項目。主要用于 AI、大數(shù)據(jù)、基因、渲染等諸多高性能計算場景,對主流通用計算框架均有很好的支持。它提供面向高性能負載的調(diào)度策略、完善的作業(yè)生命周期管理、異構硬件管理、面向高性能負載的性能優(yōu)化等能力,在很多領域都已落地應用。
目前,Volcano迎來了多方面的升級,將提供業(yè)務混部的調(diào)度能力,將在線業(yè)務與離線業(yè)務更好的集群內(nèi)有條不紊的運行。另外,也即將在社區(qū)中提供Volcano Global能力。采用Volcano-Global調(diào)度,能兼容Karmada的有機整合,提供應用跨集群的智能混部調(diào)度。
Volcano旨在破解資源孤島,構建面向在線業(yè)務、離線業(yè)務的多負載、多場景統(tǒng)一計算平臺,讓云原生批量計算更高效、更極致。
—華為云批量計算服務架構師王雷博&Volcano社區(qū)Maintainer吳雷
今年9月,華為云發(fā)布了業(yè)界首個分布式云原生產(chǎn)品UCS,通過將部署于不同區(qū)域的云原生能力有機協(xié)同起來,讓算力、數(shù)據(jù)、流量圍繞業(yè)務有機協(xié)同,讓業(yè)務自由流動,真正釋放無處不在云原生的價值。把云原生能力帶到企業(yè)每一個業(yè)務場景。
隨著云原生技術更為廣泛的應用,各行各業(yè)已深刻認識到云原生是數(shù)字化轉型的必經(jīng)之路。在此趨勢下,華為云率先提出云原生2.0,鼓勵企業(yè)云化從“ON CLOUD”走向“IN CLOUD”,從以資源為中心轉為以應用為中心,讓業(yè)務生于云、長于云。云原生對于數(shù)字化轉型的意義,已經(jīng)不僅僅是技術變革,更引發(fā)架構方案、生產(chǎn)方式、思維模式、商業(yè)模式等一系列的變化。本著深耕數(shù)字化,一切皆服務的理念,華為云將各行業(yè)高質(zhì)量高效率的云原生實踐經(jīng)驗歸納為云原生2.0十大新范式,希望為政企數(shù)字化轉型提供最優(yōu)解。在產(chǎn)業(yè)各界的共同努力下,讓云無處不在,讓智能無所不及,共建智能世界云底座。