kubernetes and cloud native summary in 2017 and outlook for 2018

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- [序言](README.md)
## 云原生
### 云原生
- [Kubernetes与云原生应用概览](cloud-native/kubernetes-and-cloud-native-app-overview.md)
- [云原生应用之路——从Kubernetes到Cloud Native](cloud-native/from-kubernetes-to-cloud-native.md)
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- [Init容器](concepts/init-containers.md)
- [Pod安全策略](concepts/pod-security-policy.md)
- [Pod的生命周期](concepts/pod-lifecycle.md)
- [Pod hook](concepts/pod-hook.md)
- [Pod Hook](concepts/pod-hook.md)
- [Pod Preset](concepts/pod-preset.md)
- [Node](concepts/node.md)
- [Namespace](concepts/namespace.md)
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- [kubernetes版本更新日志](appendix/kubernetes-changelog.md)
- [Kubernetes1.7更新日志](appendix/kubernetes-1.7-changelog.md)
- [Kubernetes1.8更新日志](appendix/kubernetes-1.8-changelog.md)
- [Kubernetes1.9更新日志](appendix/kubernetes-1.9-changelog.md)
- [Kubernetes1.9更新日志](appendix/kubernetes-1.9-changelog.md)
- [Kubernetes及云原生年度总结及展望](appendix/summary-and-outlook.md)
- [Kubernetes与云原生2017年年终总结及2018年展望](appendix/kubernetes-and-cloud-native-summary-in-2017-and-outlook-for-2018.md)

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# Kubernetes与云原生2017年年终总结及2018年展望
本文主要关于Kubernetes及云原生生态圈在2017年取得的进展及对2018年的展望。
云计算技术发展至今已经10多个年头了从最开始的硬件虚拟化、IaaS、OpenStack、PaaS、容器设置到Serverless发展至今已经越来约接近应用逻辑容器实现了应用的分装方便了应用在不同环境间的迁移轻量级的特性又使它能够消耗更少的资源而带来更多的便利但是独木难支容器如果在单节点上运行并不能发挥它的最大效益容器编排领域在2016年就成为了兵家必争之地。在新的一年即将到来时本文将带您一起梳理2017年Kubernetes及云原生的发展并对其在2018年的趋势作出预测。
## Kubernetes
谈到[Kuberentes](https://kubernetes.io)就不得不谈到容器容器从几年前的大热到现在的归于平淡之前大家说容器通常是指Docker容器甚至很多人就将容器等同于Docker还有很多人像操作虚拟机一样得使用容器。
Kubernetes是谷歌根据其内部使用的Borg改造成一个通用的容器编排调度器于2014年将其发布到开源社区并于2015年将其捐赠给Linux基金会的下属的[云原生计算基金会CNCF](https://cncf.io)也是GIFEEGoogle Infrastructure For Everyone Else中的一员其他还包括HDFS、Hbase、Zookeeper等<https://github.com/GIFEE/GIFEE>下面就让我们来回顾一下Kubernetes的技术发展史。
### Kubernetes发展历史
相信凡是关注容器生态圈的人都不会否认Kubernetes已经成为容器编排调度的实际标准不论Docker官方还是Mesos都已经支持KubernetesDocker公司在今年10月16日至19日举办的DockerCon EU 2017大会上宣布支持Kubernetes调度就在这不久前Mesos的商业化公司Mesosphere的CTO Tobi Knaup也在官方博客中宣布[Kubernetes on DC/OS](kubectl get --raw=apis/|python -m json.tool)。而回想下2016年时我们还在为Swarm、Mesos、Kubernetes谁能够在容器编排调度大战中胜出而猜测时而经过不到一年的发展Kubernetes就以超过70%的市场占有率(据[TheNewStack](https://www.thenewstack.io)的调研报告将另外两者遥遥的甩在了身后其已经在大量的企业中落地还有一些重量级的客户也宣布将服务迁移到Kubernetes上比如GitHub见[Kubernetes at GitHub](https://githubengineering.com/kubernetes-at-github/)还有eBay、彭博社等。
Kubernetes自2014年由Google开源以来至今已经发展到了1.9版本下面是Kubernetes的版本发布路线图
- 2014年10月由Google正式开源。
- 2015年7月22日发布1.0版本在OSCON开源大会上发布了1.0版本。
- 2015年11月16日发布1.1版本,性能提升,改进了工具并创建了日益强大的社区。
- 2016年4月16日发布1.2版本,更多的性能升级加上简化应用程序部署和管理。
- 2016年7月22日发布1.3版本,对接了云原生和企业级工作负载。
- 2016年9月26日发布1.4版本该版本起Kubernetes开始支持不同的运行环境并使部署变得更容易。
- 2016年12月13日发布1.5版本,该版本开始支持生产级别工作负载。
- 2017年3月28日发布1.6版本,该版本支持多租户和在集群中自动化部署不同的负载。
- 2017年6月29日发布1.7版本该版本的kubernetes在安全性、存储和可扩展性方面有了很大的提升。
- 2017年9月28日发布1.8版本该版本中包括了一些功能改进和增强并增加了项目的成熟度将强了kubernetes的治理模式这些都将有利于kubernetes项目的持续发展。
- 2017年12月15日发布1.9版本该版本最大的改进是Apps Workloads API成为稳定版本这消除了很多潜在用户对于该功能稳定性的担忧。还有一个重大更新就是测试支持了Windows了这打开了在kubernetes中运行Windows工作负载的大门。
从上面的时间线中我们可以看到Kubernetes的产品迭代周期越来越快从2014年开源2015年发布了两个版本2016年发布了三个版本而今年一年内就发布了4个大版本Kubernetes已经变了的越来越稳定越来越易用。
Kubernetes的架构做的足够开放通过系列的接口如CRIContainer Runtime Interface作为Kubelet与容器之间的通信接口、CNIContainer Networking Interface)来管理网络、而持久化存储通过各种Volume Plugin来实现同时Kubernetes的API本身也可以通过CRDCustom Resource Define来扩展还可以自己编写[Operator](https://coreos.com/operators/)和[Service Catalog](https://github.com/kubernetes-incubator/service-catalog)来基于Kubernetes实现更高级和复杂的功能。
## Cloud Native
在Kubernetes出现之前就已经有人提出了云原生的概念如2010年Paul Fremantle就在他的博客中提出了云原生的核心理念但是还没有切实的技术解决方案。而那时候PaaS才刚刚出现PaaS平台提供商Heroku提出了[12因素应用](http://12factor.net)的理念为构建SaaS应用提供了方法论该理念在云原生时代依然适用。
现如今云已经可以为我们提供稳定的可以唾手可得的基础设施但是业务上云成了一个难题Kubernetes的出现与其说是从最初的容器编排解决方案倒不如说是为了解决应用上云即云原生应用这个难题。[CNCF](https://cncf.io)中的托管的一系列项目即致力于云原生应用整个生命周期的管理从部署平台、日志收集、Service Mesh服务网格、服务发现、分布式追踪、监控以及安全等各个领域通过开源的软件为我们提供一揽子解决方案。
国外已经有众多的Kubernetes和Cloud Native meetup定期举办在中国今年可以说是小荷才露尖尖角。
- 2017年6月19日-20日北京[L3大会](https://www.bagevent.com/event/561769)LinuxCon+ContainerCon+CloudOpen China。CNCFCloud Native Computing Foundation作为云原生应用的联合推广团体也是由Google一手培植起来的强大“市场媒体”Kubernetes是第一个入选该基金会的项目第一次进入中国华为、Google、Rancher、红帽等公司分别做了关于Kubernetes及Cloud Native的演讲。
- 2017年7月25日北京、上海[k8smeetup](http://www.k8smeetup.com)Kubernetes二周年北京-上海 Meetup双城庆生。
- 2017年9月12日北京[T11大会](https://www.talkingdata.com/activity/T11-2017/index.html)前Pivotal技术专家现CapitalOne高级专家Kevin Hoffman做了[High Level Cloud Native Concepts](https://jimmysong.io/posts/high-level-cloud-native-from-kevin-hoffman/)的演讲。
- 2017年10月15日杭州[KEUC 2017- Kubernetes 中国用户大会](https://www.bagevent.com/event/827437)。由才云科技Caicloud、美国 The Linux Foundation 基金会旗下 Cloud Native Computing Foundation (CNCF)、「K8sMeetup 中国社区」联合主办的聚焦Kubernetes中国行业应用与技术落地的盛会。
- 2017年12月13日-15日杭州[云原生技术大会——CNTC](https://www.huodongjia.com/event-5854212.html)。这次会议由谐云科技与网易云共同主办,主要探讨云原生技术与应用,同时还进行了云原生集训。
另外还有由才云科技分别在北京、上海、深圳、青岛等地举办了多场k8smeetup。
### 容器是云原生的基石
容器最初是通过开发者工具而流行可以使用它来做隔离的开发测试环境和持续集成环境这些都是因为容器轻量级易于配置和使用带来的优势docker和docker-compose这样的工具极大的方便的了应用开发环境的搭建同时基于容器的CI/CD工具如雨后春笋般出现。
隔离的环境、良好的可移植性、模块化的组件、易于扩展和轻量级的特性使得容器成为云原生的基石。但是容器不光是docker一种还有[cri-o](http://cri-o.io/)、[rkt](https://github.com/rkt/rkt)等支持OCI标准的容器以及OpenStack基金会推出的兼容容器标准的号称是轻量级虚拟机的[Kata Containers](https://katacontainers.io/)Kubernetes并不绑定到某一容器引擎而是支持所有满足OCI运行时标准的容器。
### 下一代云计算标准
Google通过将云应用进行抽象简化出的Kubernetes中的各种概念对象如Pod、Deployment、Job、StatefulSet等形成了Cloud Native应用的通用的可移植的模型Kubernetes作为云应用的部署标准直接面向业务应用将大大提高云应用的可移植性解决云厂商锁定的问题让云应用可以在夸云之间无缝迁移甚至用来管理混合云成为企业IT云平台的新标准。
## 现状及影响
Kubernetes既然是下一代云计算的标准那么它当前的现状如何距离全面落地还有存在什么问题
### 当前存在的问题
如果Kubernetes被企业大量采用将会是对企业IT价值的重塑IT将是影响业务速度和健壮性的中流砥柱但是对于Kubernetes真正落地还存在诸多问题
- 部署和运维起来复杂,需要有经过专业的培训才能掌握;
- 企业的组织架构需要面向DevOps转型很多问题不是技术上的而是管理和心态上的
- 对于服务级别尤其是微服务的治理不足,暂没有一套切实可行可落地的完整微服务治理方案;
- 对于上层应用的支持不够完善需要编写配置大量的YAML文件难于管理
- 当前很多传统应用可能不适合迁移到Kuberentes或者是成本太高因此可以落地的项目不多影响推广
以上这些问题是企业真正落地Kubernetes时将会遇到的比较棘手的问题针对这些问题Kubernetes社区早就心领神会有多个[SIG](https://github.com/kubernetes/kubernetes/wiki/Special-Interest-Groups-(SIGs))Special Interest Group专门负责不同领域的问题而初创公司和云厂商们也在虎视眈眈觊觎这份大蛋糕。
### 日益强大的社区
Kubernetes已成为GitHub上参与和讨论人数最多的开源项目在其官方Slack上有超过两万多名注册用户其中包括中文用户频道**cn-users**而整个Kubernetes中文用户群可达数千名之众。
目前关于Kubernetes和云原生图书也已经琳琳总总让人眼花缭乱。
英文版的讲解Kubernetes的书籍有The Kubernetes Book、Kubernetes in Action、Kubernetes Microservices with Docker关于云原生架构的Cloud Native Infrastructure: Patterns for Scalable Infrastructure and Applications in a Dynamic Environment等已发行和2018年即将发行的有十几本之多同时还有关于云原生开发的书籍也鳞次栉比如[Cloud Native Go](https://jimmysong.io/cloud-native-go)(这本书已经被翻译成中文,由电子工业出版社引进出版)、[Cloud Native Python](https://jimmysong.io/cloud-native-python)已由电子工业出版社引进预计2018年推出中文版Cloud Native Java等。
关于Kuberentes和云原生的中文版的书籍有《Kubernetes权威指南:从Docker到Kubernetes实践全接触》《Java云原生》预计2018年出版还有一系列开源的电子书和教程比如我写的[kubernetes-handbook](https://jimmysong.io/kubernetes-handbook)同时Kubernetes官方官网文档也即将推出完整的汉化版本该项目目前还在进行中见[kubernetes-docs-cn](https://github.com/kubernetes/kubernetes-docs-cn)。
另外除了图书和官方Slack外在中国还有很多厂商、社区、爱好者组织的meetup、微信群推广Kubernetes同时吸引了大量的用户关注和使用Kubernetes。
### 创业公司与厂商支持
国外的Google的GKE、微软的Azure ACS、AWS的[Fargate](https://aws.amazon.com/fargate/)和2018年即将推出的EKS、Rancher联合Ubuntu推出的RKE国内的华为云、腾讯云、阿里云等都已推出了公有云上的Kuberentes服务Kubernetes已经成为公有云的容器部署的标配私有云领域也有众多厂商在做基于Kubernetes的PaaS平台。随着企业落地Kubernetes的日益增长相关的人才缺口也将日益显现。CNCF又就此推出了CKACertified Kubernetes Administrator和CKDCertified Kubernetes Developer假若在Kubernetes的生态构建与市场发展顺利的情况下该证书将会展现其含金量。
另外在国外还有一大批基于Kubernetes的创业公司如Kubernetes创始人之一Joe Beda创立了Heptio于今年9月获获得2500万美元B轮融资还有Platform9、Kismatic、Diamanti、Bitnami、CoreOS、Hypernetes、Weave、NavOps等他们中有的提供Kubernetes的技术咨询和培训有的专研某项具体技术还有一系列基于Kubernetes的自动化工具、监控厂商如雨后春笋般出现。
国内前几年诞生了多家容器创业公司例如DaoCloud、精灵云、时速云、数人云、灵雀云、有容云、好雨云、希云、才云、博云等这些厂商有的可能一开始不是基于Kubernetes作为容器编排调度引擎但是现在已经全部支持其中灵雀云于11月8日获得腾讯云领投的B轮融资。这些容器厂商全部涉及私有云业务主要对接金融、政府和电信行业帮助传统企业进行IT转型虽然很多厂商都生成支持Kubernetes但是在Kubernetes的易用性上还需要很多改进单纯基于容器部署应用已经无法满足企业的需求帮助企业上云、将传统应用改造以适应云的弹性与高效构建PaaS平台通过基于容器的基础调度平台运行大数据及AI应用成为创业公司的众矢之的对于特定行业的整体的解决方案将是国内的容器厂商的主要商业化方式。
目前大部分容器云提供的产品大同小异从云平台管理、容器应用的生命周期管理、DevOps、微服务架构等这些大多是对原有应用的部署和资源申请流程的优化没有形成杀手级的平台级服务这些都是原来容器时代的产物。而容器云进化到高级阶段Cloud Native云原生容器技术将成为该平台的基础虽然大家都生成具有全面的功能但是厂商在推行容器技术时需要结合企业的具体应用场景下进行优化。
## 2018年展望
2017年可以说是Cloud Native蓬勃发展和大发异彩之年Kuberentes在这一年中连续发布了4个版本从1.6到1.9[Containerd](https://github.com/containerd/containerd)、[Fluentd](https://github.com/fluent/fluentd/)、[CoreDNS](https://github.com/coredns/coredns)、[Jeager](https://github.com/jaegertracing/jaeger)分别发布自己的1.0版本。
在今年12月的KubeCon&CloudNativeCon Austin会议上已经为2018年的云原生生态圈的发展确定几大关键词
- 服务网格Service Mesh在Kubernetes上践行微服务架构进行服务治理所必须的组件
- 无服务器架构Serverless以FaaS为代表的无服务器架构将会流行开来
- 加强数据服务承载能力例如在Kubernetes上运行大数据应用
- 简化应用部署与运维包括云应用的监控与日志收集分析等;
这些功能是Kubernetes生态已有但是亟待加强的功能它们能够解决我们在上文中提到的当前生态中存在的问题。
2018年的IaaS的运营商将主要提供基础架构服务如虚拟机、存储和数据库等传统的基础架构和服务仍然会使用现有的工具如Chef、Terraform、Ansible等来管理Kubernetes则可能直接运行在裸机上运行结合CI/CD成为DevOps的得力工具并成为高级开发人员的应用部署首选Kubernetes也将成为PaaS层的重要组成部分为开发者提供应用程序部署的简单方法但是开发者可能不会直接与Kubernetes或者PaaS交互实际的应用部署流程很可能落在自动化CI工具如Jenkins上。
2018年Kubernetes将更加稳定好用云原生将会出现更多的落地与最佳实践这都值得我们期待

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# Kubernetes及云原生年度总结及展望
本节将聚焦Kubernetes及云原生技术的年度总结并展望下一年的发展。

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然后就可以通过<http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kubernator/services/kubernator/proxy/>来访问了。
Catalog页面可以看到Kubernetes中资源对象的树形结构还可以在该页面中对资源对象的配置进行更改和操作。
![Kubernator catalog页面](../images/kubernator-catalog.jpg)
![Kubernator rbac页面](../images/kubernator-rbac.jpg)
Rbac页面可以看到集群中RBAC关系及结构。
![Kubernator rbac页面](../images/kubernator-rbac.jpg)