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多云時代來臨,容器存儲誰敢橫刀立馬?

2023-06-27 17:52:18來源：中關村在線

2011年，Gartner提出了數字化轉型的理念；十多年來，企業數字化經歷了移動化、云化等幾次變革潮流，如今走入一個新的時代：多云。

最新統計顯示，如今89%的企業選擇以多云戰略建設IT系統，80%的企業選擇混合云架構；而在多云趨勢的背后，幾個技術熱詞頻繁出現：容器、敏捷、微服務。

主流觀點認為，多云與容器技術帶給企業的不僅是IT系統的進一步變革，更將帶來企業組織架構的進一步變革。撥開所有高大上與晦澀的語言，讓我們直視多云與容器技術本身如何改變企業，并探討企業應該如何建設面向多云的基礎設施。

(資料圖片僅供參考)

多云大幅增強企業彈性與韌性，容器成為最佳戰略支撐點

每一個企業在使用云技術作為IT底座的時候，都會面臨一個選擇：公有云還是私有云？選擇公有云，企業不需要建設復雜的數據中心即可快速上線業務，且采購的成本按照使用量計算，在業務起步時試錯成本很低；選擇私有云，在基礎設施規模擴大后具有成本優勢，且數據保存在本地，安全性、隱私性更好。

為了兼顧二者的優勢，采用多云戰略的企業IT設施中往往同時包含公有云和私有云，且公有云的選擇往往包含多個廠商。

多云的魔力在哪里？一般認為，企業選擇多云戰略有以下四大原因：

01優勢互補：

●利用公有云的彈性擴展能力滿足互聯網業務的需求彈性，利用私有云優化關鍵業務的隱私保護。此外，公有云成為數據容災和數據長期保存的新途徑。

02全球戰略落地：

●對于有跨國甚至跨州業務的廠商來說，公有云可以幫助企業在全球各個地區快速部署和開展業務，而私有云則幫助企業按照地域性合規要求留存數據。

03成本最優：

●對于新技術和業務，通過公有云進行低成本快速試錯；當業務成熟和規模化后，下沉至私有云承載，降低運營成本。

04提升企業韌性：

●云服務，尤其是公有云服務，往往是全棧銷售，被單個廠商捆綁的可能性很高，企業將失去供應韌性和議價權，選擇多云則可在一定程度上規避該問題。

總的來說，多云戰略可以大幅增強企業IT系統的彈性與韌性，使其更加適應不確定性持續增長的世界。

多云戰略看起來很美，但落地起來卻困難重重。由于云廠商之間激烈的競爭形勢，多云之間存在壁壘，往往由于運行環境不同導致應用無法相互移植，多云實際成了一個個IT孤島。

企業想將在私有云上開發的軟件移植到公有云上運行，難度可想而知；更不用說當某個公有云宕機時，將業務切換到另一朵云上做容災了。然而，容器技術讓這件事成為可能。

容器技術和風靡全球20余年的虛擬機技術一樣，都是將一臺設備的資源進行劃分，虛擬為多臺設備使用，從而使資源利用更充分；然而，容器復用宿主機操作系統以下的全部資源，使其比虛擬機更輕量，占用的資源更少。

一個簡單的對比，一臺服務器可以被虛擬為5-20臺虛擬機，卻可以被虛擬為成百上千個容器；一臺虛擬機的啟動時間可能是數分鐘到數十分鐘，而容器只需要數秒鐘。正是由于容器的這種輕量化特性，它可以急速擴展，以滿足隨時出現的業務洪流。

以上優勢僅僅是容器技術的冰山一角。事實上，容器被認為是多云戰略的最佳支撐點，原因還在于以下兩點：

01 容器是用戶實現本地建云的最佳途徑。本地建云，即私有云，可以將云的可服務性和本地數據中心的隱私性結合起來，已成為許多企業IT建設的選擇。容器平臺是實現本地建云的最佳途徑。通過Kubernetes等容器平臺搭建私有云，開發者可以專注于軟件開發，無需關注業務部署細節，它們將被容器平臺自動化完成。容器這一能力和云化管理軟件（如OpenStack）結合起來，可以輕松打造出可服務化的私有云平臺。

02 容器具有跨云可移植性。在A云容器平臺上開發和運行的軟件，可以打包為鏡像文件，傳輸到B云上，B云上的容器平臺就可以直接安裝運行，無需開發者預先安裝和調試環境。這深度解決了多云之間應用移植的問題，使多云真正為企業提升IT彈性和韌性的戰略目的服務。

由于容器技術具有如此重大的意義，各行各業從邊緣到核心業務，都興起容器化改造的浪潮，迎接多云時代的到來。

萬眾矚目卻有致命缺陷，專業存儲彌補技術空白

容器雖然有如此多的技術優勢，但事實上它的能力尚未充分展現。當前業界最通用的容器平臺Kubernetes，實際上是一款由開源社區運營的產品。

由于發展并非商業驅動，開源軟件大都具有一個通病：無法滿足企業級應用的要求，比如穩定性、可維護性等，這一點Kubernetes也無法免俗。Kubernetes雖然引起業界熱議，但運行穩定性不足的致命缺陷導致其在企業IT系統落地時遇到很多困難。

容器技術的輕量化，是以大量資源隔離和環境隔離為代價換取的，這也決定了其穩定性難以媲美虛擬機。由于宿主機系統間缺少必要的資源隔離，每當大量容器同時運行，就可能出現資源相互占用的情況，導致部分容器因資源不足而停止運行；此外，宿主機的其它問題也可能影響到容器的穩定性。

遺憾的是，相比于VMWare平臺推出vSphere Software Site Recovery Manager、vSphere Replication等多種容災軟件、特性增強虛擬機可靠性，Kubernetes等容器平臺尚未推出相應功能優化容器穩定性問題，因此鮮有客戶敢于將容器平臺作為核心業務PaaS層基礎設施。

雖然Kubernetes自身沒有解決問題，但CNCF（Cloud Native Computing Foundation，云原生計算基金會，也是Kubernetes的主運營者）正積極將視線轉向專業存儲，希望通過專業存儲的高可用、容災等能力，彌補容器平臺相關能力的空白。

因此，Kubernetes v1.13版本推出了重磅插件——Container Storage Interface（CSI，容器存儲接口），通過CSI，容器可以便捷使用外置存儲對接容器應用，將數據保存到高可靠的外置存儲上，并設置快照、克隆等方式保護數據。這樣一來，即使容器因為各種原因崩潰，數據也能完好無損地保存，待容器應用恢復后還可以繼續訪問原數據，避免因為數據丟失導致無法預料的后果。

CSI的出現，決定了存算分離架構已經成為官方認定的容器標準架構，也使得專業存儲成為容器數據底座最佳選擇之一。

企業核心級容器平臺建設，NAS緣何成為答案

隨著容器技術的逐漸成熟，越來越多的企業應用開始邁向容器化。這其中極具標志性的事件是在2016年，著名分析師機構Gartner提出，將企業業務區分為穩態和敏態“雙模核心”的理論。如今，云原生改造早已從接入渠道、研發測試、辦公生產走向關鍵交易業務；“分布式新核心”、 “敏態核心”建設已在金融、運營商等行業廣泛開展。此時，建設企業核心級容器平臺應被轉型中的企業重點關注。

何謂核心？極致的業務連續性、高超的性能，和極強的可管理性，是核心系統的必要條件。“敏態核心”也不例外，但其能力要求中還應包括敏態業務所需的彈性和自動化能力，建設難度比傳統核心更大。當前容器平臺要滿足核心要求，還有以下問題亟待解決：

01 故障恢復能力不足：當容器運行有狀態應用時，比如數據庫應用，容器平臺無法自動從節點、存儲或站點故障中恢復，對關鍵應用的可用性帶來隱患；

02 數據一致性難以保障：容器部署的應用大部分是分布式架構，存在數據一致性風險，而容器平臺尚未提供任何解決方案；

03 存儲敏捷性不足：容器應用大都經過微服務改造，是由數十個容器承載的小型應用程序共同組建而成的。一個應用的啟動就是數十個容器的同時啟動，對應的存儲資源需要同步發放。當前大部分存儲資源批量發放能力還無法滿足容器要求。此外，對于有狀態應用而言，容器的擴展需要與持久化數據保持同步，但數據的同步會降低擴展的敏捷性。

在實際使用中，容器平臺還面臨許多挑戰，需要逐個解決。作為廣泛參與企業核心業務平臺建設方案的廠商，華為存儲經過與客戶和伙伴進行廣泛的項目合作，逐步摸索出核心級容器平臺存儲建設方案——以NAS（網絡附屬存儲，又稱文件共享存儲）為底座的容器存儲解決方案。

NAS作為一個已誕生40年的文件存儲協議，以其接口開放性、功能易用性和廣泛的平臺兼容性，歷久彌新，持續迸發出勃勃生機。在云原生新時代，NAS何以再次掛帥擔當最佳底座？主要有以下三點原因：

使用簡單，功能多樣：

簡單是容器平臺受歡迎的主要原因之一。NAS存儲資源使用簡單，直接掛載即可使用；NAS具備多租戶、配額、QoS等云服務必須的功能，無需重復建設，避免增加系統復雜性；此外，NAS的防勒索、防病毒以及日志審計等安全合規功能在數據安全風險劇增的今天也至關重要。NAS可以大大降低建設和維護容器平臺的難度，讓企業專注于功能實現，這正是企業云化改造的初衷之一。

數據共享，廣泛兼容：

與SAN/塊存儲不同的是，NAS天然支持多個服務器之間共享訪問同一份數據。同時，除數據庫外，大部分容器應用都需要數據共享，比如Web類應用需要多個服務器端共享網頁資源、日志分析類應用需要共享日志資源、持續集成類應用需要共享代碼資源等。此外，除了Oracle和VMware等極少數主流商業軟件，鮮有應用可以主動管理SAN存儲資源，而NAS卻可以兼容幾乎所有應用類型。以上兩點使得NAS可以滿足絕大部分容器應用要求。

運行穩定，快速容錯：

容器有一個重要的容錯特性，叫做容器漂移，即在某個服務器上運行的容器應用，可以在該服務器損壞后轉移到另一個健康的服務器上繼續運行。漂移成功的前提是兩個服務器上有相同的數據，否則容器應用漂移后會出現訪問不一致的問題。當使用無法共享的存儲資源時，容器的漂移特性要么無法發揮（如使用服務器本地盤時，由于兩個服務器間數據難以保持一致，一般不會允許容器漂移），要么漂移很慢、恢復時間長（如使用SAN存儲時，卷可以跟隨容器重新連接到另一臺服務器，但固定需要7分鐘時間解除與原服務器的映射關系），這些都會嚴重影響容器平臺的可靠性；而NAS由于支持共享訪問，不僅無需考慮數據一致性問題，也不需要與服務器一一映射，新服務器掛載即可訪問原數據，業務恢復時間只需40秒。

據統計，74%的用戶使用NAS作為容器底座， NAS已經成為當前使用最多的容器存儲。從上述分析的三點原因來看，這絕不會是偶然。

每一個IT負責人都曾思考業務是否上云，如今無論你是否準備好，多云時代已經來臨了。幸運的是，我們無需在公有云的彈性和本地部署的隱私性之間糾結，借助容器即可二者兼顧——建一朵本地化的云。

當下，如何建設一個核心級的容器平臺，正在成為IT負責人研究的主要課題。希望越來越多的廠商像華為存儲一樣，與客戶、伙伴廣泛合作，在不斷實踐中逐步摸索出一條可行之路，讓容器建設不再是難題，讓多云為更多企業帶來發展機會和商業成功！

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