容器雲開發必備知識

導讀	如今，「即服務 」的時代已經到來，將能力服務化，萬物皆可具備基礎設施的特徵。在IT界更是如此，譬如，基礎設施即服務(IaaS)、平臺即服務(PaaS)、軟體即服務(SaaS)等等。容器即服務(CaaS)無疑是這波浪潮中的又一位重量級參與者。

那麼作為開發者，想探究CaaS的「真諦」，首先應該明白這一系列問題——Caas是什麼?它能幹什麼?和PaaS的區別是什麼?構成CaaS有哪些基本要素?有什麼代表性的產品值得了解? 在本文中，我們將探討這一系列問題，幫助開發者「破除迷霧 」、「看清真相 」。

容器即服務，英文全稱Container-as-a-Service，簡寫CaaS，它提供一種上傳、執行、擴充套件以及管理應用程式容器的方法。這類服務全面提供執行這些功能的API或CLI，有些甚至提供GUI或Web門戶。這裡的容器可以是多種不同型別，包括Docker、LXD以及OpenVZ等等。聽起來似乎跟PaaS差不了多少，但二者也有一些區別。下面我們從概念出發，看看二者之間的差異所在。

平臺即服務(PaaS)，以IaaS為基礎構建而成。此外，也有一部分PaaS供應商也開始以CaaS作為服務基礎。

從傳統意義出發，PaaS解決的是應用程式的託管、打包與分發問題，強調零停機時間部署、自動規模伸縮與負載均衡功能。此外，它還可以整合多種開發人員工具以及執行狀態與指標統計資訊。PaaS的核心優勢之一，在於開發人員可以輕鬆構建應用程式，而不再分神於應用程式執行所處的具體環境。像Cloud Foundry, Heroku以及Google App Engine等，都屬於典型的PaaS供應商。

而CaaS提供一種輕鬆快捷的容器部署方式。它還能夠保證全面完善的可移植性，確保容器能夠在幾乎任何位置上執行。CaaS還提供用於容器乃至容器叢集的配置及管理功能。

從表面上看，CaaS與PaaS好像沒什麼不同。二者都管理著應用程式的部署與託管任務，而且基本功能也區別不大。PaaS的不少優勢，都可以透過使用容器映象加容器登錄檔的方式實現。此外，Kubernetes能夠幫助使用者滾動部署並實現負載均衡與自動規模伸縮。典型的CaaS解決方案包括Google Kubernetes Engine (GKE)與Azure Container Service。

要PaaS?還是要CaaS?實際上，選擇哪種解決方案要根據你的應用場景來決定。

這二者都能幫助開發人員部署並執行應用程式。但是，PaaS會隱藏一部分容器化任務。換句話說，使用CaaS，開發者仍然需要管理一部分應用程式容器化任務;但使用PaaS，開發者就不用額外操心了。再有，PaaS在所使用的語言及技術方面也有更多要求。雖然能夠支援多種不同語言，但數量畢竟有限，這是因為PaaS通常依靠構建軟體包來執行應用程式，而不像Docker那樣使用通用型容器。

此外，CaaS能更輕鬆地運用多雲託管功能，這也是因為它不像PaaS那樣「獨斷專行 」。只要雲服務商支援容器，開發者也可以藉此釋出並執行自己的服務。

如果企業擁有強大的基礎設施團隊，或者已經習慣於處理網路及運營問題，那麼使用CaaS將幫助企業更好地發揮自身技術優勢。但如果企業並不熟悉該如何將服務部署至雲端，或者運營團隊在這方面的經驗不是很豐富，那麼PaaS無疑是更理想的入門級選項。

在PaaS與CaaS之間進行選擇時，另一大重要考量因素在於速度與控制。如果企業希望快速推出應用程式，又不想為其他事情分神，那麼PaaS的效果更好。但如果打算更好地控制服務的容器化及管理方式，那麼CaaS解決方案將成為最佳選擇。

說了半天，好像淨是好事。但CaaS難道就沒有任何缺點了嗎?

當然有。首先，根據雲服務商的具體方案，大家會發現其可能並不支援某些容器型別。絕大多數服務商當然都在支援Docker，但現在CaaS當中限定容器型別的現象正愈發普遍。雲服務商越來越多地將其產品耦合起來，確保客戶能夠滿足雲服務提出的種種使用要求。因此如果企業希望在容器型別當中做出選擇，至少應確保其符合多數CaaS供應商提出的OCI標準。

此外，由於CaaS並不怎麼強制限定能夠在容器中執行的服務型別，所以企業往往難以找到適當的工具與監控方案。請確保使用Scaylr等工具持續監控容器執行，目前大多數CaaS供應商要求使用者自行跟蹤容器狀態。

下面來看構成CaaS的各類元件。

(1) 容器登錄檔

容器登錄檔是容器映象儲存庫，我們可以將它視為容器的Maven庫。在將映象放入儲存庫後，容器管理系統即可提取映象並加以執行。

大多數開發者最熟悉的登錄檔當數Docker Hub，可以使用這類公共登錄檔，也可以使用某些本地內部版本。

(2) 容器管理

CaaS的容器管理與編排元件負責管理容器與容器叢集。常見的容器管理工具包括Kubernetes與Docker Swarm。

首先，容器管理能夠自動執行容器部署。這類元件會建立新例項，監控這些例項以確保其正常啟動，並在發生問題時加以回滾。一旦應用程式順利啟動並開始執行，容器管理還可監控服務執行狀態。如果某個服務例項發生故障或無法響應，則容器管理元件將啟動新例項以接管相應負載。

容器管理元件還幫助實現負載均衡並控制容器之間的通訊。例如，其僅允許客戶端應用程式及容器在完全啟動並執行之後，方可呼叫服務例項。

(3) 開發者工具

除了容器管理與登錄檔，CaaS解決方案中還提供多種開發者工具。最常用的工具包括CLI或API。這些工具將幫助監控並管理容器例項。雖然很多開發者希望以自動化或 化方式處理大部分管理任務，但這些開發者工具還是可以幫助快速對例項進行規模伸縮、或即時修改配置與部署選項。

多年以來，容器已經憑藉自身強大的特性進入主流市場，但CaaS供應商並沒有絲毫鬆懈。他們以更靈活的方式滿足著大多數開發團隊的需求，成功從PaaS手中奪下不少市場份額。但是，CaaS並不適合所有使用者、所有場景。換言之，它只是我們日益龐大的開發者空間中的另一款工具。究竟適不適合，請務必認真考量。