一、容器與容器云

容器（Linux Container）也可譯為集裝箱，詳見《高冷的云原生，原來可以這樣理解》。

容器是計算演進方向的一個節點（物理機、虛擬機、容器、無服務器計算）。

虛擬機采用的虛擬化技術是Hypervisor（KVM、XEN）。優點是隔離性較好，存在的問題是每個虛擬機需要操作系統、依賴環境，運行起來比較重，啟動時間長。

容器采用的虛擬化技術是Namespace（《Linux 基礎知識：網絡命名空間》）和Cgroup，進行操作系統內核級的虛擬化。優點是輕量、秒級啟動，缺點是容器間的隔離，安全性需要提高。

虛擬機的管理有CloudStack、OpenStack。

容器的管理也出現了Mesos、Swarm、Kubernetes。

Kubernetes的基礎知識，可查閱：

Kubernetes：術語解釋

Kubernetes：集群部署

Kubernetes：邏輯組件

Kubernetes：Pod簡易理解

Kubernetes：flannel網絡

Kubernetes：應用部署與訪問

Kubernetes較好地解決了應用的編排與調度問題，但也存在著容器的安全隔離弱、運維管理成本高，需要進行容量規劃、節點管理、服務組件告警處理等問題。

二、公有云是如何提供容器服務的？

以阿里云為例，提供了容器服務ACK、彈性容器實例ECI、Serverless容器服務 ASK等。

下面我們來看下這些產品所解決的痛點是什么？

1. 容器服務ACK

針對Kubernetes學習曲線高、運維難等問題，公有云廠商通過適配和增強Kubernetes，簡化運維工作，推出Kubernetes托管服務。

阿里云推出了容器服務ACK（Alibaba Cloud Container Service for Kubernetes），提供不同等級的服務：

用戶自己進行容量規劃、節點（Master和Worker）部署（ ECS或者裸金屬 ）、維護等工作，稱為專有模式。

用戶只需部署Worker節點，Master節點和相關運維工作則由阿里云負責，稱為托管模式。

如需擴容Kubernetes集群，則只需調整ECS個數，其它工作則自動完成（響應級別為分鐘級）。

2. 彈性容器實例ECI

容器服務ACK中，不論是專用模式還是托管模式，都需要進行容量的手工伸縮（分鐘級），并都存在資源利用不充分的問題（帶來成本）。

針對這些問題，阿里云推出了彈性容器實例ECI（Elastic Container Instance）。一個ECI就是一個Pod（Pod由阿里云來運維），供Kubernetes調度和運行。用戶只需提供打包好的鏡像，并為容器運行消耗的資源按需付費（免運維）。

ECI（容器形態）和ECS（虛擬機形態）具有同樣的地位，共享共用阿里云的計算基礎設施。

3. Serverless Kubernetes（ASK）

基于ECI，阿里云推出了“Serverless”版本的ASK（Alibaba Serverless Kubernetes），不僅實現了Master節點的托管，還實現了計算節點的無限擴展。計算節點使用了Virtual Node來管理ECI（POD），用戶只需提交Yaml 文件即可創建Pod。

每個Virtual Node最多支撐3000個POD，如POD數量超過3000個，則需要創建多個Virtual Node。

那么，Virtual Node是如何實現的呢？

在《Kubernetes：邏輯組件》一文中，我們知道Kubernetes集群的邏輯組件包含kubelet，而kubelet的作用就是在Node節點上運行，接受kube-scheduler的調度請求，并根據請求信息創建和運行容器。

為了讓ECI這樣的容器彈性實例與Kubernetes集成，作為其中的Node節點，微軟Azure發起了Virtual Kubelet開源項目。其基本原理是Virtual Kubelet啟動時，會偽裝成一個Work節點，也就是Virtual Node，向kube-api-server組件注冊，當有請求調度到Virtual Node時，Virtual Kubelet調用Provider的API接口，實現Pod的創建。