《開源容器雲OpenShift：建構基于Kubernetes的企業應用雲平台》一第3章 OpenShift架構探秘3.1 架構概覽

本節書摘來自華章出版社《開源容器雲openshift：建構基于kubernetes的企業應用雲平台》一書中的第3章，第3.1節，作者 陳耿 ，更多章節内容可以通路雲栖社群“華章計算機”公衆号檢視

在上一章中，我們通過模闆部署了一個前端php應用及一個後端mysql資料庫。對使用者而言，部署的過程十分簡單，通過幾次滑鼠單擊即可完成應用的部署。但在使用者便利的幕後，其實openshift平台為使用者完成了大量操作。在這一章，我們将會深入了解應用部署背後的故事，深入了解openshift容器雲的架構。

從技術堆棧的角度分析，作為一個容器雲，openshift自底而上包含了以下幾個層次：基礎架構層、容器引擎層、容器編排層、paas服務層、界面及工具層，如圖3-1所示。

基礎架構層為openshift平台的運作提供了基礎的運作環境。openshift支援運作在實體機、虛拟機、基礎架構雲（如openstack、amazon web service、microsoft azure等）或混合雲上。在作業系統層面，openshift支援多種不同的linux作業系統，如企業級的red hat enterprise linux、社群的centos。值得一提的是，2015年red hat針對容器平台啟動了atomic project，并推出了專門針對容器化運作環境的作業系統atomic host。從技術上來看，atomic host也是一個linux作業系統，是基于red hat的企業版linux的基礎上優化和定制而來。通過根分區隻讀、雙根分區、rpm ostree等特性，atomic host可以為容器應用的運作提供一個高度一緻的環境，保證在大規模容器叢集環境中容器應用的穩定與安全。

在談到容器時，大家經常會提及容器的一個優點，那就是可以保證應用的一緻性。同樣的容器鏡像，在開發、測試和生産環境中運作的結果應該是一緻的。但是容器的一緻性和可移植性是有前提條件的，那就是底層作業系統的核心及相關的配置要一緻。容器為應用提供了一個隔離的運作環境，這個隔離的實作依賴于底層linux核心的系統調用。如果大量伺服器的linux核心及作業系統的配置不能保證一緻，那麼容器運作的最終結果的一緻性也不可能有保障。

openshift目前以docker作為平台的容器引擎。docker是目前主流的容器引擎，已經在社群及許多企業的環境中進行了檢驗。事實證明docker有能力為應用提供安全、穩定及高性能的運作環境。openshift運作的所有容器應用最終落到最底層的實作，其實就是一個個docker容器執行個體。openshift對docker整合是開放式的。openshift并沒有修改docker的任何代碼，完全基于原生的docker。熟悉docker的使用者對openshift能快速上手。同時，docker現有的龐大的鏡像資源都可以無縫地接入openshift平台。

目前大家對容器編排的讨論已經成為容器相關話題中的一個熱點。kubernetes是google在内部多年容器使用經驗基礎上的一次總結。kubernetes設計的目的是滿足在大規模叢集環境下對容器的排程和部署的需求。kubernetes是openshift的重要元件，openshift平台上的許多對象和概念都是衍生自kubernetes，如pod、namespace、replication controller等。與對docker的內建一樣，openshift并沒有嘗試從代碼上定制kubernetes，openshift對kubernetes

的整合是疊加式的，在openshift叢集上仍然可以通過kubernetes的原生指令來操作kubernetes的原生對象。

docker和kubernetes為openshift提供了一個良好的基礎，但是隻有容器引擎和容器編排工具并不能大幅度提高生産效率，形成真正的生産力。正如kubernetes在其首頁上自我介紹所描述的那樣，kubernetes關注的核心是容器應用的編排和部署，它并不是一個完整的paas解決方案。容器平台最終的目的是向上層應用服務提供支援，加速應用開發、部署和運維的速度和效率。openshift在paas服務層預設提供了豐富的開發語言、開發架構、資料庫及中間件的支援。使用者可以在openshift這個平台上快速部署和擷取一個資料庫、分布式緩存或者業務規則引擎的服務。除了docker hub上的社群鏡像外，openshift還有一個重要的服務提供方：red hat。red hat旗下的jboss中間件系列幾乎全線的産品都已經容器化。jboss中間件包含了開發架構、開發工具、應用伺服器、消息中間件、soa套件、業務流程平台（bpm）、單點登入、應用監控、應用性能管理（apm）、分布式緩存及資料虛拟化等産品。這些中間件可以直接通過openshift容器雲對使用者提供服務。通過openshift，可以快速搭建一個database as a service，即dbaas，一個bpmaas，或者redis-aas等。

雲平台一個很重要的特點是強調使用者的自助服務，進而降低運維成本，提高服務效率。界面和工具是容器雲平台上的最後一公裡接入，好的界面和工具集合能幫助使用者更高效地完成相關的任務。openshift提供了自動化流程source to image，即s2i，幫助使用者容器化用各種程式設計語言開發的應用源代碼。使用者可以直接使用s2i或者把現有的流程與s2i整合，進而實作開發流程的持續內建和持續傳遞。提升開發、測試和部署的自動化程度，最終提高開發、測試及部署的效率，縮短上市時間。openshift提供了多種使用者的接入管道：web控制台、指令行、ide內建及restful程式設計接口。這些都是一個完善的企業級平台必不可少的元件。

針對容器應用的運維及叢集的運維，openshift提供了性能度量采集、日志聚合子產品及運維管理套件，幫助運維使用者完成日常的應用及叢集運維任務。