青云科技出席“架构师成长计划(第二季)”,解答如何用架构思维为云原生做减法

9 月 20 日,青云科技 KubeSphere 产品负责人于爽受邀参加由英特尔与国际学术期刊《Science》联袂推出的“架构师成长计划(第二季)”,带来了《用架构的思维为云原生做减法》的主题演讲,详细解读了青云科技如何基于 KubeSphere 为用户构建架构思维,更轻量、更简便、更高效地推进云原生转型。

云原生带来一道“加法”题

Gartner在分析报告中指出,到 2025 年,云原生平台将成为 95% 以上企业新数字计划的基础,而 2021 年这一比例还不到 40%。云原生平台成为企业数字基建的必需品大势所趋,不仅是互联网行业,制造、能源、医疗、教育、政府等各行业都在拥抱云原生技术。

这就带来一个新问题,在 CNCF 全景图里面,现在已经有 16 个已经毕业的项目,39 个在孵化,76 个进入沙箱,包括青云科技贡献的 OpenELB 负载均衡器、OpenFunction 开源函数计算平台两个项目也在沙箱里面。

云原生生态非常活跃,各种新兴项目层出不穷。不仅仅是 Kubernetes,围绕 Kubernetes 之上的边缘计算、网络、存储、Serverless 等项目不断涌现,构成了一张丰富的云原生“元素周期表”。就像一个化学师想去调配某个物质时,会在元素周期表里选择适合的元素,企业在推进云原生转型之时,也必须要清楚地知道该如何去选择项目,更好地匹配业务。

然而,很多企业都在做加法,比如一开始选择 Kubernetes 这个最核心的、已经毕业的项目作为底层调度平台。当运维人员需要全面掌控平台的情况,可能会选择 Prometheus 的技术栈。接下来要做日志管理,做微服务架构改造,就像一道加法题,不停地在最原始的 Kubernetes 之上做加法。这种做法,就导致 Kubernetes 这个雪球越来越大,越来越难推动,碎片化日益严重,需要不停协调技术人员去调研新的技术框架和开源项目,企业的运维成本逐层升高。

伴随业务发展,场景增多,企业还需要做更多的加法。比如,不断给技术人员施加压力去学习新的东西,雇佣新的人员掌握新的技能。平台构建好之后,人员的维护是企业看不见的成本,如何去管理这些平台,让平台各个组件无缝地升级,这些都会加载到企业的成本上。

青云科技破解之道:KubeSphere

2018年,青云科技找到了自己的解决办法,推出了 KubeSphere 容器平台。KubeSphere在推出时,秉承的理念是让用户只需要一款产品,就能享受一支云原生团队带来的服务。KubeSphere 通过产品化的方式屏蔽掉整个云原生生态各种碎片化的问题,开发者和企业用户只需要面对场景本身。

首先,KubeSphere 支持一键安装,组件按需开启。比如运维团队需要可观测性里的监控、日志、告警等能力,只需要开启相关的组件。开发团队需要 DevOps 各种场景的能力支持,可以在后台开启 DevOps 组件。KubeSphere 完全按需匹配企业当前的场景和能力。

其次,KubeSphere 提供插件市场,集成当前主流开源组件。开发者和企业需要什么,KubeSphere 就提供什么,一键部署,灵活掌握。借助KubeSphere,极大地帮助企业降低了碎片化、运维成本和管理成本上升等问题。

第三,KubeSphere 提供跨基础设施全场景支持。从 2018 年至今,KubeSphere 积累了大量垂直场景的能力。支持敏捷 DevOps,内置 Jenkins 和 Argo CD,支持各种业务场景的 CI/CD。围绕可观测性,提供跨集群、跨异构基础设施的观测能力,无缝对接各种主流的网络存储,管理边缘云的边缘节点等。

最后,KubeSphere 提供垂直多租户的多层管理能力。在上层应用上,能够满足企业多样化的业务需求,而且 KubeSphere 是一个纯软件,不管企业之前的环境是使用物理服务器、公有云、私有云,还是云厂商的托管服务,都可以直接部署 KubeSphere,有极大的兼容性和包容性。

KubeSphere 还与英特尔达成合作:基于全新升级的 KubeSphere 企业版,双方打造了更高效的企业级云原生容器平台,在“安全、网络、性能”方面显著提升;集成英特尔开源的Kata Container,让企业用户在 KubeSphere 界面就可以选择 Kata Container的运行环境,无缝将业务运行在 Kata Container Runtime 里;集成英特尔开源的 Multus,为企业用户提供多元的网络插件集中管理能力等。

另外,双方研发团队还联合实现软硬一体优化、应用性能优化。而作为云原生开源生态的重要参与者,未来双方将深化合作,更敏捷地将新技术、新项目能力进行整合。

寻求“加法”之外的更优解

 青云科技推出 KubeSphere 破局方向之后,还在寻求更优的解决方案。1+1+1+1+1+……这种加法的成本提升带来很多隐性痛点。比如前面提到的,KubeSphere 集成了英特尔的 Kata Container,集成的过程就意味着后台的 API Server 要做改造,集成新功能的 API,这其实是一种变相的侵入式开发,整个版本要为新特性去做新的规划,版本节奏也要做新的调整。

集群监控增强

当一个项目要发布新版本,KubeSphere 想集成它的新功能,就需要去做新的技术评估,新的后台架构设计调整,匹配相应的开发测试人员。同时,KubeSphere 也有自己的版本迭代节奏,很难去快速匹配。当新版本发布之后,需要在用户环境中进行版本更新,即使用户的 IT 环境可以实现滚动更新,且基于高可用架构,但对于一个后端 API 服务的单一副本来说,这就是一次中断式更新。如果希望新特性更好地呈现在 KubeSphere 界面,前后端代码需要整体调整。这种前后端构建的配合,其实是非常低效的行为。

KubeSphere 希望实现真正无缝地与大量优秀开源项目的整合,更加敏捷地为用户提供云原生生态体系的各种新能力。KubeSphere 即将重磅推出可插拔功能,这是在 KubeSphere 面对“加法”问题给出的解决方案之上寻求的更优解。

KubeSphere 的目标是为每一位用户和云原生玩家提供专属的云原生平台如果和 CNCF 全景图中的开源项目作比较,那些开源项目好比自助餐,每位食客可以拿着盘子去选自己想吃的食物,这个盘子可能会越盛越多。KubeSphere 希望变成每位用户的专属厨房,企业的业务当前处于什么阶段,需要什么样的能力,通过可插拔开放架构的设计进行创新调整,天然地 KubeSphere 就能变成用户想要的样子。借助 KubeSphere,青云科技希望将自身的各种能力,及整个云原生生态的能力整合起来,让每一位参与者都能够去打造自己的 KubeSphere。

通过上图可以看到,KubeSphere 的核心组件在这次架构调整中变得更加轻薄,很多支撑组件以插件化的方式整合到 KubeSphere 架构里面。无论是用户的业务,还是合作伙伴的新能力,都以插件的方式整合到 KubeSphere 里面。

我们很快也会将 KubeDesign 域名开放出来,整个前端类库也是开源开放的。比如我们的合作伙伴有个项目,需要在界面上嵌入新的表单,就可以直接用前端开源的类库整合到新的控制台。而且,来自第三方的 API 都是直接动态注册的,实现了前后端一体的热更新。外部合作伙伴新的能力不用再等 KubeSphere 的版本更新,就可以快速整合到现有的 KubeSphere 框架里。

同时,这套前后端一致的插件架构也可以为合作伙伴提供新的 UI 框架,帮助他们打造自己的 KubeSphere 控制台。在KubeSphere 里,整体的 UI 体验做了进一步的优化和提升,整个 UI 更像一个桌面操作系统,实现真正的云原生时代的分布式操作系统。每个组件都是卡片式的,可以按需灵活定制整个前端控制台。

KubeSphere 还会提供松耦合架构的插件中心,插件可以按需开启和关闭,从此告别由于“不断做加法”带来的臃肿现状。

Build Your Own KubeSphere,通过 KubeSphere 架构,我们实现了 BYOK,KubeSphere 不再单纯地属于当前 KubeSphere 社区,KubeSphere 完全属于用户,属于每一位合作伙伴。

目前 KubeSphere 前后端框架已经在 GitHub 社区完全开放,相关文档已经就绪。非常诚挚地欢迎大家加入 KubeSphere 的生态,一起共建新一代的云原生分布式操作系统。