譯者 | 晶顏

審校 | 重樓

Kubernetes管理的概念

Kubernetes管理是指用于監(jiān)督使用Kubernetes的跨機(jī)器集群的容器化應(yīng)用程序的部署、擴(kuò)展和操作的過程和工具。這個(gè)編排平臺自動化了部署、管理和擴(kuò)展容器化應(yīng)用程序的許多方面，但它也引入了配置、網(wǎng)絡(luò)、安全性和資源管理方面的復(fù)雜性。

有效的Kubernetes管理需要深刻理解Kubernetes的概念，如pod、服務(wù)、部署和命名空間，以及熟練地在此環(huán)境中部署和管理應(yīng)用程序。

Kubernetes管理的目標(biāo)是簡化與在容器中大規(guī)模運(yùn)行應(yīng)用程序相關(guān)的復(fù)雜性。它包含一系列活動，包括集群的供應(yīng)、應(yīng)用程序的部署、監(jiān)視和日志記錄、網(wǎng)絡(luò)配置、安全實(shí)施，以及確保高可用性和災(zāi)難恢復(fù)。

Kubernetes管理的重要性

Kubernetes在現(xiàn)代IT基礎(chǔ)設(shè)施中扮演著核心角色，使組織能夠充分利用容器化和微服務(wù)架構(gòu)的潛力。通過抽象跨多個(gè)環(huán)境管理容器化應(yīng)用程序的復(fù)雜性，Kubernetes允許團(tuán)隊(duì)專注于更快、更可靠地開發(fā)和部署應(yīng)用程序。

有效的Kubernetes管理增強(qiáng)了可擴(kuò)展性，提高了資源利用率，促進(jìn)了持續(xù)集成和交付（CI/CD）管道，從而加快了軟件開發(fā)生命周期。這確保了Kubernetes為組織提供更高的價(jià)值。

此外，Kubernetes管理對于確保容器化應(yīng)用程序的安全性和合規(guī)性至關(guān)重要。Kubernetes提供了訪問管理、定義和執(zhí)行安全策略、管理秘密以及自動部署補(bǔ)丁和更新的機(jī)制。有效地使用這些機(jī)制對于保護(hù)容器化環(huán)境和保護(hù)敏感信息至關(guān)重要。

Kubernetes管理的趨勢

GitOps采用率不斷增加

GitOps在2017年被提出作為Kubernetes集群管理和應(yīng)用交付的一種方式，利用Git作為聲明性基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用程序的單一真實(shí)源。在GitOps中，集群中運(yùn)行的軟件代理可以在運(yùn)行狀態(tài)和Git發(fā)生任何差異時(shí)發(fā)出告警，Kubernetes協(xié)調(diào)器會根據(jù)情況自動更新或回滾集群。Git作為交付流水線的中心，開發(fā)人員可以使用熟悉的工具發(fā)出拉取請求（Pull Request），從而加速和簡化Kubernetes的應(yīng)用部署和操作任務(wù)。

如今，Kubernetes管理對GitOps的采用正在顯著增加。這一趨勢反映了向更透明、可審計(jì)和自動化的IT操作的更廣泛轉(zhuǎn)變，其中對基礎(chǔ)設(shè)施的更改是通過拉取請求進(jìn)行的，允許更容易的回滾和增強(qiáng)的安全性。

GitOps的好處極大地提高了在Kubernetes環(huán)境中運(yùn)行的應(yīng)用程序的部署速度、穩(wěn)定性和可靠性。越來越多的采用也推動了工具和實(shí)踐的創(chuàng)新，使GitOps成為Kubernetes管理的核心實(shí)踐。

Kubernetes原生工具的興起

Kubernetes原生工具的開發(fā)和采用也在不斷增加，這些工具旨在在Kubernetes生態(tài)系統(tǒng)中無縫地工作。這些工具——從監(jiān)控和日志解決方案到安全和合規(guī)掃描器——都是專門為Kubernetes架構(gòu)構(gòu)建的，提供比通用工具更深入的集成和更專業(yè)的功能。

Kubernetes原生工具越來越受歡迎，因?yàn)樗鼈兡軌驗(yàn)楣芾砣萜骰瘧?yīng)用程序的復(fù)雜性提供洞察力和自動化。它們利用Kubernetes固有的優(yōu)勢，比如聲明式API和可擴(kuò)展性，來提供更有效的管理功能。這種Kubernetes原生解決方案的趨勢使組織能夠優(yōu)化他們的操作，提高安全性，并提高Kubernetes集群的可靠性。

策略即代碼和自動化漏洞掃描

策略即代碼（Policy-as-Code）和自動化漏洞掃描正在成為增強(qiáng)Kubernetes集群安全性的關(guān)鍵組件。通過將安全策略和遵從規(guī)則定義為代碼，組織可以在Kubernetes環(huán)境中自動執(zhí)行這些策略。這種方法確保了一致的安全狀態(tài)和遵從性標(biāo)準(zhǔn)，降低了人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，并能夠更快地響應(yīng)安全威脅。

集成到Kubernetes管理工作流中的自動漏洞掃描工具允許持續(xù)監(jiān)控和識別容器映像和配置中的安全漏洞。通過在開發(fā)周期的早期和整個(gè)部署過程中檢測漏洞，這些工具對于預(yù)防潛在的破壞至關(guān)重要。

服務(wù)網(wǎng)格使用率不斷增長

由于需要更復(fù)雜的流量管理、安全性和可觀察性特性，服務(wù)網(wǎng)格（Service Mesh）技術(shù)在Kubernetes管理中獲得了動力。服務(wù)網(wǎng)格為處理服務(wù)到服務(wù)的通信提供了專用的基礎(chǔ)設(shè)施層，允許開發(fā)人員將應(yīng)用程序邏輯與網(wǎng)絡(luò)問題解耦。通過服務(wù)網(wǎng)格，組織可以輕松地在其Kubernetes集群內(nèi)實(shí)現(xiàn)高級流量路由、負(fù)載平衡、服務(wù)發(fā)現(xiàn)和加密。

服務(wù)網(wǎng)格使用的增長凸顯了管理微服務(wù)架構(gòu)的復(fù)雜性，以及對通信和安全策略進(jìn)行更細(xì)粒度控制的需求。隨著應(yīng)用程序變得更加分布式，大規(guī)模監(jiān)視、保護(hù)和控制服務(wù)間通信的能力變得至關(guān)重要。Istio、Linkerd和Consul等服務(wù)網(wǎng)格正在成為Kubernetes生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。

Kubernetes管理趨勢預(yù)測

跨集群管理成為主流

隨著Kubernetes在多個(gè)云和本地環(huán)境中的擴(kuò)展，跨集群管理的需求變得越來越明顯。未來，由于需要更大的可擴(kuò)展性、冗余和靈活性，預(yù)計(jì)將多個(gè)Kubernetes集群作為一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)進(jìn)行管理將成為主流。

跨集群管理工具正在不斷發(fā)展，以提供對不同Kubernetes環(huán)境的集中可見性和控制，支持跨集群的一致策略實(shí)施、工作負(fù)載平衡和災(zāi)難恢復(fù)策略。

這種跨集群管理的趨勢強(qiáng)調(diào)了Kubernetes生態(tài)系統(tǒng)日益增長的復(fù)雜性，以及對能夠簡化多集群、多云基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)督的解決方案的需求。通過抽象管理單個(gè)集群的復(fù)雜性，這些工具幫助組織充分利用Kubernetes的潛力，以更好地管理大規(guī)模的分布式應(yīng)用程序。

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的整合

將人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）集成到Kubernetes管理中的趨勢，將重塑組織部署、監(jiān)控和保護(hù)其容器化環(huán)境的方式。

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以分析大量的操作數(shù)據(jù)，在影響應(yīng)用程序性能或安全性之前預(yù)測并自動響應(yīng)問題。這種預(yù)測功能支持對資源的主動管理，通過異常檢測增強(qiáng)安全狀態(tài)，并提高Kubernetes環(huán)境的整體可靠性和效率。

隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的日益成熟，它們在Kubernetes管理中的應(yīng)用可能會擴(kuò)展到優(yōu)化資源分配、自動化日常操作，并為更好的決策提供見解。這種集成代表了朝著更智能和自治的容器編排邁出的重要一步，潛在地減少了DevOps團(tuán)隊(duì)的操作負(fù)擔(dān)，并提高了應(yīng)用程序性能。

邊緣計(jì)算集成

邊緣計(jì)算與Kubernetes管理的集成正在成為一個(gè)重要的趨勢，這是由于需要更接近其源來處理數(shù)據(jù)以減少延遲和提高性能。Kubernetes越來越多地被用于協(xié)調(diào)邊緣的容器化工作負(fù)載，將云原生功能擴(kuò)展到邊緣設(shè)備和環(huán)境。這種集成有助于為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、移動應(yīng)用程序和其他邊緣場景提供更高效的數(shù)據(jù)處理、存儲和分析能力。

隨著邊緣計(jì)算的不斷發(fā)展，Kubernetes管理解決方案正在適應(yīng)跨邊緣和云環(huán)境無縫支持容器化應(yīng)用程序的部署和操作。這種技術(shù)的融合實(shí)現(xiàn)了從自動駕駛汽車到實(shí)時(shí)分析的新用例和應(yīng)用，進(jìn)一步推動了IT基礎(chǔ)設(shè)施的去中心化和邊緣計(jì)算的擴(kuò)展。

資源優(yōu)化和可持續(xù)性日益重要

未來，Kubernetes集群內(nèi)對資源優(yōu)化和可持續(xù)性的關(guān)注將進(jìn)一步加劇。組織越來越多地尋求通過優(yōu)化Kubernetes部署的效率來最小化對環(huán)境的影響并降低運(yùn)營成本的方法。這包括通過更有效的容器編排實(shí)現(xiàn)減少能源消耗、最大化資源利用和最小化浪費(fèi)的策略。

對可持續(xù)性和資源優(yōu)化的日益重視反映了更廣泛的社會和行業(yè)向環(huán)境責(zé)任和成本效益的轉(zhuǎn)變。Kubernetes管理實(shí)踐和工具正在不斷發(fā)展，以支持這些目標(biāo)，提供自動擴(kuò)展、資源配額和效率分析等功能。這些開發(fā)不僅有助于實(shí)現(xiàn)更可持續(xù)的IT操作，而且還與降低成本和提高操作效率的組織目標(biāo)保持一致。

結(jié)語

隨著Kubernetes管理在2024年繼續(xù)發(fā)展，很明顯，上面概述的趨勢和預(yù)測正在塑造一個(gè)更加安全和可擴(kuò)展的未來。GitOps、Kubernetes原生工具、策略即代碼、自動化漏洞掃描、服務(wù)網(wǎng)格技術(shù)、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)、邊緣計(jì)算以及對資源優(yōu)化和可持續(xù)性的關(guān)注等因素，都在推動Kubernetes成為一個(gè)更強(qiáng)大、更不可或缺的工具。

這些進(jìn)步有望進(jìn)一步簡化容器化應(yīng)用程序的部署和管理，確保組織能夠滿足現(xiàn)代數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的需求，同時(shí)也符合環(huán)境責(zé)任和運(yùn)營效率的更廣泛目標(biāo)。

原文標(biāo)題：Kubernetes Management in 2024: Trends and Prediction，作者：Gilad David Maayan