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JFrog如何在生产环境玩转Kubernetes？

Kubernetes（简称：K8s）是开源的容器编排系统 ， 它已成为云原生应用事实上的标准 ， 更是云原生架构、部署和管理方式发展的关键推动力 。 企业正在使用Kubernetes创建由微服务和无服务器功能组成的现代架构 ， 这些架构可以大规模无缝地扩展 。
JFrog如何在生产环境玩转Kubernetes？
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现在 ， Kubernetes处于Gartner炒作周期的顶端 。 在未来的几年中 ， 将有越来越多的企业必须认识到Kubernetes的优劣势 ， 从而正确有效地使用它 。
Kubernetes为何受追捧？
Kubernetes解决了企业中的实际问题 。 它提供了企业所需的整个工具生态系统；包括网络、计算、内存分配 ， 负载均衡 ， 对象存储和调度等 。
基础架构作为数据
使用YAML文件可以在Kubernetes中毫不费力地表示所需的资源 。 在YAML文件中定义所有内容后 ， 可以选择在版本控制下（例如Git）对其进行管理 。 同样 ， 从可伸缩性的角度来看 ， 这很容易 ， 因为可以在YAML文件中轻松更改和更新所有内容 。
可扩展性
拥有大量资源 ， 例如statefulset ， configmap ， secrets ， cron作业等 。 用户可以根据需要添加更多类型 。
不断的演进
在过去的几年中 ， Kubernetes每年都会发布3或4个主要版本 ， 其中包含许多新功能和更改 ， 而且从未放慢演进的速度 。
生态
Kubernetes拥有强大健康的社区生态 ， 它得到了云原生计算基金会的支持 ， 而且它是CNCF第一个毕业的项目 。 KubeCon是全球最大的开源活动之一 ， 吸引了众多开源爱好者 。 从2019年开始的GitHub年度调查显示 ， Kubernetes是贡献者排名前十的开源项目之一 。 根据StackOverFlow所做的年度调查 ， 在过去两年中 ， Kubernetes成为开发者 ， 以及Linux和Docker喜爱的平台之一 。
为什么选择Kubernetes？
轻松创建运行环境
开发者以及生产人员都需要高速创建用于日常工作的环境 。 使用Kubernetes可以轻松实现这一点 。
更好的集成性
如果开发者想要建立一个环境来测试其分支与其他应用程序的版本 。 过去 ， 他们必须设置虚拟机 ， 安装和设置网络配置等 ， 这需要大量时间 。 现在Kubernetes可轻松实现 。
更好地利用资源
在Kubernetes中 ， 可以在CPU和内存较少的情况下启动应用程序 ， 并根据消耗量增加特定的限制 。 它使管理员可以轻松管理资源并节省大量成本 。
将容器投入生产
开发环境必须尽可能地类似于生产环境 。 在Docker上运行应用程序是不错的选择 ， 但Docker需要Kubernetes这样的容器编排平台 。
与供应商无关的相同API
由于企业需要在主要的云提供商上部署所有产品 ， 因此企业需要提供一个API ， 而Kubernetes则通过单个API在供应商之上提供了抽象层 。
自动缩放和自动修复应用程序
根据情况进行相应扩展和修复的能力是Kubernetes的一大特色 。
Kubernetes的安全
在生产环境中运行容器 ， 需要大量的精力和计算 。 它要求解决如容错 ， 弹性伸缩 ， 滚动部署和服务发现之类的问题 。 这就是Kubernetes作为容器编排的用武之地 。 当然还有其他编排平台能选择 ， 但Kubernetes获得了主要云提供商的支持 。
Kubernetes ， 容器化和微服务趋势带来了新的安全挑战 。 KubernetesPod可以很容易地在所有基础架构类中分布 ， 默认情况下会导致Pod之间的内部流量增加 。 这也意味着安全问题 ， 而Kubernetes的攻击面通常更大 。 而且 ， Kubernetes的高度动态 ， 且短暂的环境无法与旧版安全工具完美融合 。
JFrog生产环境中使用Kubernetes的背景
不同的企业可能面临不同的挑战 ， 我们一起来看看JFrog的使用案例 。 JFrog的DevOps工程师描述了Kubernetes在JFrog的应用过程 。
在过去两年中 ， JFrog着手在Kubernetes的三个大型公有云（AWS ， GCP和Azure）上部署和管理JFrogSaaS应用程序 。 这个过程 ， JFrog收获了很多有益和重要的经验教训 。
为了轻松管理Kubernetes上的应用程序部署 ， JFrog使用了Helm 。 Helm是用于管理Kubernetes软件包的工具 ， Helm图表有助于定义 ， 安装和升级Kubernetes应用程序 。 JFrog在Helm中心发布并维护其所有产品的官方Helm图表 ， 以供其客户 ， 社区和其SaaS解决方案使用 。
JFrog如何在其内部环境中使用Kubernetes？
出于开发目的 ， JFrog具有CI/CD流程 ， 可在Kubernetes上安装JFrog产品 。 根据需要 ， 开发人员可以启动此过程并指定要安装的分支版本 ， 而无需应用程序主版本或分支版本 。 部署过程使用JFrog官方Helm图表 ， 结果是一个隔离的Kubernetes命名空间 ， 上面安装了所有应用程序 。
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为了进行登陆和试生产 ， 他们拥有多个托管集群 ， 每个云供应商至少一个集群 ， 并且它们正在运行JFrog产品安装的完整CI/CD流程 ， 以及Kubernetes基础架构和工具 ， 以便在运行之前测试并发布错误 。 升级他们的生产环境 。
JFrog研究了在AWS ， GCP和Azure上自我管理Kubernetes集群的各种选项 。 JFrog发现 ， 最简单、直接的方法是使用由云供应商EKS ， GKE和AKS提供的托管Kubernetes解决方案 。
JFrog了解到 ， 独自管理集群需要大量JFrog没有的资源和技能 ， 并且JFrog需要更好地专注于自身真正擅长的事情 。 JFrog使用相同的API在不同地区的EKS ， GKE和AKS上运行生产环境 。
如今 ， JFrog的新客户部署是自助服务和完全自动化的流程 ， 无需DevOps工程师的干预 。 可以在几分钟之内在任何受支持的云区域上使用这个环境 。
在生产中使用Kubernetes ， JFrog仅使用一个或两个命令 ， 一切都在其按部就班的运行 ， 并且具有应用程序的自动修复和自动缩放功能 ， 这充分释放了开发人员的生产效率 。
但是 ， JFrog也认识到 ， 这个过程并不是想象的那么平滑 。 在生产中使用Kubernetes时 ， 这是必须经历的过程 。 JFrog团队在使用Kubernetes之后吸取了哪些经验教训？
1.可见性
由于Kubernetes的复杂性 ， 了解系统中正在发生的事情很重要 。 不再需要SSH到服务器并“获取日志” 。 开发人员不需要kubectl访问权限即可调试其应用程序 。
2.开发=分期=生产
开发和生产环境 ， 功能和性能问题之间的差异仅在生产中发现 。 为了最大程度地减少环境之间的差异 ， 最好创建类似于生产的环境以减少生产中断的风险 。 确保在所有环境中使用相同的Helm图表也很重要 。
3.知道极限
需要学习和了解应用程序在资源使用 ， 内存、CPU、数据库等方面的工作方式 ， 以及应用程序所需的一切 ， 以便以最小的力量有效地执行和运行 。
4.容器优先级和容器服务质量
Kubernetes在调度和清除集群上的工作负载时会使用几条数据 。 当无法正确设置这些参数 ， 工作负载停机以及重大的总体群集运行状况问题时 ， 可能会出现性能问题 。 资源请求和限制是需要考虑的最明显的设置 。 同样 ， 必须全面考虑Pod的生命周期 。
JFrog总结的注意事项
你的应用是CPU还是内存密集型？
【JFrog如何在生产环境玩转Kubernetes？】你的应用程序出现在另一个节点上有多容易？
选项：
对重要的应用程序有更高的pod优先级
PodQoS（服务质量）
Guaranteed（requests=limits）
Burstable（已设置一些资源）
Besteffort（未设置资源）
5.零停机升级
无论出于任何原因 ， 都应努力将服务的停机时间减至最少 。 应用程序版本升级是应该能够随时运行的功能 。 使应用程序在具有多个负载均衡的Pod的高可用性模式下运行 ， 消除了在升级环境时发生停机的风险 。 使用Kubernetes ， 可以选择进行滚动更新 ， 因此在特定时间只有一个Pod即将进行升级 ， 而其他Pod仍在运行 ， 并且将依次升级 。
6.安全性
JFrog在日常任务中使用自己的几种工具 。 他们相信管理Docker镜像和Helm图表的最佳方法是使用Artifactory（Artifactory是JFrog的一个产品 ， 用作二进制存储库管理器） 。 他们正在使用内部Artifactory服务器作为Docker存储库和Helm存储库 。 在部署过程中 ， 部署所需的一切都从Artifactory获取 ， 因此他们可以完全控制开发和生产Kubernetes集群中正在运行的内容的可见性 。 最重要的是 ， X-ray运行并扫描存储在该Artifactory中的所有第三方Docker镜像 。 因此 ， 只有经过扫描和批准的镜像才能进入Kubernetes集群 。
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7.持续学习
学习永远在路上 。 Kubernetes对于任何企业都是全新的 。 开发人员和运营团队必须学习它的工作原理和使用方法 ， 学习互联网上的最佳实践和建议 。 应该始终继续调整基础架构 ， 应用程序及其运行 。 同时 ， 还需要时刻关注应用程序的情况 。
【来源：云智时代】
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