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IoT 邊緣計算系列文章
HashiCorp 解決方案 - Nomad + Docker
簡介
Nomad: 一個簡單而靈活的排程器和編排器，可在內部和雲端大規模部署和管理容器和非容器化的應用程式
Nomad 使開發者能夠使用宣告式的基礎設施即程式碼來部署應用程式。Nomad 使用 bin packing 來有效地安排工作並最佳化資源利用。
Nomad 憑藉其簡單性、靈活性、可擴充套件性和高效能與相關工具區分開來。Nomad 的協同作用和整合點 HashiCorp Terraform、Consul 和 Vault 使其特別適合輕鬆整合到 組織的現有工作流程，最大限度地減少關鍵計劃的上市時間。
使用 Nomad 來安排更接近使用者的邊緣工作負載。用 Nomad 的本地服務發現連線邊緣服務。無縫地處理不穩定的 Nomad 客戶端節點連線。
參考架構
當採用邊緣計算/容器時，會遇到諸如 管理異構裝置（不同的處理器、作業系統等）， 資源受限的裝置，以及間歇性連線。
Nomad 解決了這些挑戰，使其成為一個有吸引力的邊緣協調者。Nomad 客戶端代理是單個二進位制檔案，佔用空間小，資源有限消費，以及在不同型別的裝置上執行的能力。另外 Nomad 支援地理位置較遠的客戶端，這意味著 Nomad 伺服器群集不需要在客戶端附近執行。
透過 Nomad 1.3，原生服務發現 (native service discovery) 簡化了連線 Nomad 任務的過程，在那裡你不需要使用單一的服務網格，並且不再需要管理一個單獨的 Consul 叢集。Nomad 的原生服務發現還消除了在每個邊緣裝置上安裝 Consul 代理的需要。這進一步減少了 Nomad 的資源佔用，因此你可以在邊緣執行和支援更多的工作負載。此外，斷開的客戶端分配可以優雅地重新連線，處理邊緣裝置遇到網路延遲或臨時連線損失的情況。
如下圖，
- 本地資料中心或雲，將託管 Nomad 伺服器叢集和一個客戶端用於統一管理
- 邊緣端執行 Nomad 客戶端。
方案優點
- 部署容器和舊版應用程式: Nomad 作為協調程式的靈活性使組織能夠在同一基礎架構上同時執行容器、舊版和批處理應用程式。Nomad 為舊版應用程式帶來了核心編排優勢，而無需進行容器化。
- 簡單可靠：Nomad 作為單個二進位制檔案執行，並且完全獨立 - 將資源管理和排程結合到單個系統中。Nomad 不需要任何外部服務進行儲存或協調。Nomad 自動處理應用程式、節點和驅動程式故障。Nomad 是分散式和彈性的，使用領導者選舉和狀態複製在發生故障時提供高可用性。
- 資源佔用少: Nomad 客戶端代理是單個二進位制檔案，佔用空間小，資源使用少；Nomad 1.3 以上版本的 native service discovery 還消除了在每個邊緣裝置上安裝 Consul agent 的需要。這進一步減少了 Nomad 的資源佔用。
- 裝置外掛和 GPU 支援：Nomad 為 GPU 工作負載（如機器學習（ML）和人工智慧（AI））提供內建支援。Nomad 使用裝置 外掛 來自動檢測和利用來自硬體裝置（如 GPU、FPGA 和 TPU）的資源。外掛很豐富，支援：
- Docker
- Isolated Fork/Exec
- Java
- Podman
- QEMU
- Raw Fork/Exec
- containerd
- Nvidia
- USB
- ...
- 經過驗證的可擴充套件性：Nomad 樂觀地併發，可提高吞吐量並減少工作負載的延遲。Nomad 已被證明可以在實際生產環境中擴充套件到 10K +節點的叢集。
- HashiCorp生態系統：Nomad 與 Terraform，Consul，Vault 無縫整合，用於配置，服務發現和機密管理。滿足更復雜的邊緣容器管理需求。
方案缺點
- 不相容 Kubernetes 生態: Nomad 是與 Kubernetes 完全不同的另一套容器編排/排程解決方案，所以不相容 Kubernetes 生態。需要付出相關的學習成本和額外的人力成本。
- 管理功能較少: 也是因為 不相容 Kubernetes 生態，所以完全無法享受 Kubernetes 龐大生態帶來的功能紅利。管理功能相對較少。如果需要額外的自動化能力，需要整合 Terraform; 需要額外的服務發現能力，需要整合 Consul; 需要額外的機密管理能力，需要整合 Vault.
- UI 簡單
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參考文件
三人行, 必有我師; 知識共享, 天下為公. 本文由東風微鳴技術部落格 EWhisper.cn 編寫.