在過(guò)去十年中，基礎(chǔ)設(shè)施的世界發(fā)生了巨大的變化，越來(lái)越多的組織將其工作負(fù)載分布在多個(gè)平臺(tái)上——包括內(nèi)部部署和云。這將導(dǎo)致我們管理工作負(fù)載的方式發(fā)生變化，也帶來(lái)復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)的增加。工作負(fù)載在多個(gè)平臺(tái)上的分布有許多不同的方式，其中最常見(jiàn)的是多云和混合云。
多云最簡(jiǎn)單的意思是跨兩個(gè)或多個(gè)云基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)部署應(yīng)用程序的組件。這些平臺(tái)可以是兩個(gè)公共云服務(wù)提供商，或者兩個(gè)私有云，或者它們的一些組合?；旌显埔膊畈欢啵皇撬偸侵腹苍坪退接性频慕Y(jié)合。
多云和混合云應(yīng)用程序設(shè)計(jì)模式可以采取多種形式，但有兩種最重要：
托管在不同云上的組件—最常見(jiàn)和最簡(jiǎn)單的模型涉及到分離組件（應(yīng)用程序?qū)樱员忝總€(gè)不同的組件部署在單個(gè)提供者上，整個(gè)應(yīng)用程序分布在多個(gè)云上。例如，應(yīng)用程序的前端可能位于公共云上，中間件位于私有云上，數(shù)據(jù)庫(kù)位于內(nèi)部裸金屬機(jī)集群上。
以一個(gè)以前端為中心的流量很大的web應(yīng)用程序?yàn)槔?，它可能?jīng)常更新，以對(duì)后端資源進(jìn)行備用調(diào)用。將應(yīng)用程序前端安裝在公共云上可以快速、動(dòng)態(tài)地?cái)U(kuò)展此資源以響應(yīng)流量，并且可以簡(jiǎn)化臨時(shí)（但資源密集型）過(guò)程，如頻繁發(fā)布新版本的藍(lán)/綠部署。將中間件放在私有云上可以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似但更受限的靈活性和更嚴(yán)格的安全性。在裸金屬上運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)提供了最高的可調(diào)性和性能，同時(shí)為關(guān)鍵和/或受監(jiān)管的數(shù)據(jù)提供了最大的保護(hù)。
單個(gè)組件，分布在多個(gè)云中——我們很少使用單個(gè)應(yīng)用程序組件并將其分布在多個(gè)云中。這個(gè)模型的挑戰(zhàn)是，在單個(gè)應(yīng)用程序組件中引入了延遲和潛在的其他網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)等問(wèn)題。
例如，當(dāng)組織擴(kuò)大公共云服務(wù)的使用并尋求成本優(yōu)化時(shí)，他們經(jīng)常會(huì)遇到所需資源不可用的情況（例如，區(qū)域接近容量，沒(méi)有所需類(lèi)型的“點(diǎn)實(shí)例”可用）。在這種情況下，Kubernetes federation之類(lèi)的技術(shù)可以用來(lái)支持容器工作負(fù)載，甚至原則上，對(duì)等微服務(wù)水平擴(kuò)展以執(zhí)行單個(gè)應(yīng)用程序功能，從而“跨越”公共云之間的鴻溝。然而，編寫(xiě)基于這種架構(gòu)的微服務(wù)和應(yīng)用程序意味著要預(yù)測(cè)一系列延遲和其他條件，而這些條件是在單個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)行的應(yīng)用程序并不經(jīng)常遇到的。
多云優(yōu)勢(shì)
多云為幫助開(kāi)發(fā)人員更輕松地使用來(lái)自多個(gè)云提供商的資源和服務(wù)提供了許多優(yōu)勢(shì)，包括以下幾點(diǎn)。
杠桿——你希望能夠?qū)?yīng)商施加一定的杠桿作用，以便能夠協(xié)商盡可能最佳的價(jià)格并確保盡可能最佳的服務(wù)級(jí)別。如果你被鎖定在一個(gè)單一的供應(yīng)商（或壟斷），你就失去了杠桿作用。你很容易受到成本上升和服務(wù)級(jí)別下降的影響。
性?xún)r(jià)比——訪問(wèn)多個(gè)公共云的能力使你能夠不斷優(yōu)化性?xún)r(jià)比（不僅針對(duì)工作負(fù)載托管，還針對(duì)與服務(wù)應(yīng)用程序相關(guān)的所有其他性能因素和成本（例如網(wǎng)絡(luò)出口成本、互聯(lián)性、延遲））。但是，通過(guò)在供應(yīng)商和基礎(chǔ)設(shè)施之間移動(dòng)組件和工作負(fù)載，最大限度地提高成本和性能優(yōu)化的自由度，意味著限制你對(duì)所使用的平臺(tái)和提供商的差異化功能和服務(wù)的依賴(lài)性。Kubernetes和容器可以在這里扮演重要的角色，形成跨越多個(gè)云和基礎(chǔ)設(shè)施的一致基礎(chǔ)。
風(fēng)險(xiǎn)緩解——在上述基礎(chǔ)上，你需要能夠輕松地將雞蛋轉(zhuǎn)移到另一個(gè)籃子里。云提供商的定價(jià)很復(fù)雜，很難觀察和預(yù)測(cè)，而且?guī)缀醪恍枰⒁饩涂梢愿淖?。服?wù)可以停用。服務(wù)提供商的政策也會(huì)發(fā)生變化，而且服務(wù)提供商在執(zhí)行方面也會(huì)變化無(wú)常，服務(wù)協(xié)議的條款使得客戶(hù)在發(fā)生糾紛時(shí)幾乎沒(méi)有追索權(quán)。因此，提前計(jì)劃，提供冗余，并確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫(kù)和其他難以移動(dòng)的組件不會(huì)鎖定到特定的供應(yīng)商，是非常有意義的。
位置——公共云提供的一個(gè)關(guān)鍵服務(wù)是將工作負(fù)載和數(shù)據(jù)放到特定區(qū)域的能力。利用位置的能力可以進(jìn)入利潤(rùn)豐厚的市場(chǎng)——它對(duì)應(yīng)用程序性能（例如，最小化延遲）、存儲(chǔ)和傳輸成本以及（在某些情況下）特定服務(wù)的可用性和規(guī)模至關(guān)重要。
合規(guī)性——對(duì)工作負(fù)載和數(shù)據(jù)位置（靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)）的控制對(duì)于實(shí)現(xiàn)合規(guī)性、數(shù)據(jù)主權(quán)和數(shù)據(jù)保護(hù)的管轄權(quán)戰(zhàn)略也至關(guān)重要。對(duì)于尋求服務(wù)全球市場(chǎng)的組織來(lái)說(shuō)，符合GDPR、Privacy Shield和其他法規(guī)的管轄權(quán)和客戶(hù)要求的能力至關(guān)重要。
多云挑戰(zhàn)
策略是確保多云帶來(lái)好處而不給開(kāi)發(fā)人員、DevOps和運(yùn)維團(tuán)隊(duì)帶來(lái)額外挑戰(zhàn)所必需的。
一致性至關(guān)重要。通過(guò)確?？缢接性坪凸苍频膽?yīng)用程序平臺(tái)的一致性，你可以幫助確保應(yīng)用程序能夠在任何地方運(yùn)行而無(wú)需更改；并且可以在單一通道中維護(hù)配置、運(yùn)維自動(dòng)化、CI/CD和其他輔助代碼庫(kù)。Kubernetes是目前用于跨越公共云和私有云基礎(chǔ)設(shè)施以及裸金屬的最佳可用平臺(tái)，它提供了一系列抽象機(jī)制，用于將工作負(fù)載與底層基礎(chǔ)設(shè)施隔離開(kāi)來(lái)，在底層基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)問(wèn)題的情況下保持工作負(fù)載的活力，并允許快速、高效、低影響的應(yīng)用程序更新、擴(kuò)展和生命周期管理。
但是單靠Kubernetes是不夠的——組織需要在任何基礎(chǔ)設(shè)施上提供一致的Kubernetes，這些Kubernetes易于定制、易于擴(kuò)展、完全可觀察、功能齊備、安全、普遍兼容和運(yùn)維人員友好的應(yīng)用程序環(huán)境，這些應(yīng)用程序環(huán)境都是由一個(gè)中央資源提供的。單一集群模型加快了運(yùn)維速度，實(shí)現(xiàn)了容器、配置和自動(dòng)化可移植性，同時(shí)還提高了安全性（消除了未知和變化，從而減少了攻擊面），促進(jìn)了策略管理并簡(jiǎn)化了合規(guī)性。
使用一個(gè)集中管理的系統(tǒng)來(lái)交付、更新和管理跨多云的集群，也為提高生產(chǎn)率打開(kāi)了大門(mén)。一塊用于可觀察性和手動(dòng)運(yùn)維的“玻璃”，全自動(dòng)和無(wú)中斷的更新，一組用于構(gòu)建自助服務(wù)應(yīng)用程序和按需交付集群的API（無(wú)論你在哪里需要它們）。通過(guò)“提供者”中間件（中央命令和控制設(shè)施）操縱各種公共云和私有云基礎(chǔ)設(shè)施，有助于確保你獲得特定于平臺(tái)和公共云的服務(wù)的好處，同時(shí)還強(qiáng)制執(zhí)行應(yīng)用程序運(yùn)行所在的Kubernetes集群的一致配置和行為。
自由選擇與這種模式是一致的。一個(gè)集中管理的多云基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)該讓你的運(yùn)維人員和開(kāi)發(fā)人員可以在公共云和私有云中自由選擇，同時(shí)還支持使用一系列操作系統(tǒng)和一系列自動(dòng)化、CI/CD、安全性和其他工具。
集中式監(jiān)控和容量管理也很重要，可以確保你清楚地了解系統(tǒng)的性能以及它們消耗的資源，以便你能夠正確地決定應(yīng)該在何處運(yùn)行應(yīng)用程序。
在核心需求列表中排名靠前的還有易用性。如果系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，無(wú)法使用，或者要求開(kāi)發(fā)人員必須學(xué)會(huì)處理新的或奇怪的系統(tǒng)，這將極大地阻礙采用。
選擇多云可能需要放棄什么
當(dāng)然，選擇多云策略并確保使用公共平臺(tái)跨多個(gè)平臺(tái)部署和管理一致的Kubernetes（以及可能在Kubernetes之上運(yùn)行的應(yīng)用程序）也有一些缺點(diǎn)。其中最主要的是，你可能無(wú)法（直接）利用公共（和私有）云提供商提供的所有很酷的附加服務(wù)，包括“一鍵式Kubernetes”版本。
很難反駁方便和無(wú)成本/低成本/低摩擦啟動(dòng)，但并非不可能?？紤]以下幾點(diǎn)。
個(gè)人試用公共云托管的Kubernetes解決方案所需的努力并不代表一個(gè)組織大規(guī)模交付多個(gè)相同類(lèi)型的開(kāi)發(fā)、測(cè)試和生產(chǎn)集群所需的努力。后者要大得多——處理平臺(tái)的身份和訪問(wèn)管理，用適當(dāng)?shù)慕M和用戶(hù)填充新的集群，管理（和成本優(yōu)化）快速增長(zhǎng)的Kubernetes集群群（加上它們的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和輔助服務(wù)配置），可能跨越多個(gè)提供商區(qū)域。考慮到所有這些都可能與其他提供者和平臺(tái)上概念相似但代碼不兼容的設(shè)置不同。要點(diǎn)：在現(xiàn)實(shí)世界中，在真實(shí)的尺度下，這個(gè)模型不是多云友好的。只有當(dāng)你深度使用一個(gè)公共云或私有云平臺(tái)時(shí)，它才能優(yōu)雅地工作。
根據(jù)你選擇的集中式部署/更新/運(yùn)維/觀察解決方案，跨多個(gè)提供商和平臺(tái)大規(guī)模交付和管理集群的摩擦可能非常小，（例如，通過(guò)針對(duì)解決方案的API運(yùn)行的簡(jiǎn)單自助自動(dòng)化）幾乎為零。你也可以通過(guò)這種方式使用“一鍵集群”，即使用于生產(chǎn)也是如此。
同樣，根據(jù)你選擇的集中式解決方案，你應(yīng)該可以從許多核心公共云服務(wù)中獲得間接收益。這是因?yàn)槟愕慕鉀Q方案供應(yīng)商已經(jīng)設(shè)計(jì)（并將繼續(xù)更新）其特定于提供商的配置和部署中間件，以便在合理的情況下優(yōu)化使用每個(gè)公共云提供商的服務(wù)組合。不同之處在于，你不需要弄清楚如何圍繞Kubernetes集群及其入口使用（和自動(dòng)化）AWS Route53、Azure DNS、OpenStack Designate、VMware等，就可以在多個(gè)平臺(tái)上建立生產(chǎn)集群。
云提供商服務(wù)在集中式的Kubernetes機(jī)制下仍然是完全可訪問(wèn)的，并且可以自由使用。你也可以使用AWS Lambda功能和集中式、多云Kubernetes管理。
最重要的是：入門(mén)服務(wù)（包括Kubernetes產(chǎn)品）讓初創(chuàng)企業(yè)可以輕松使用。但是，在沒(méi)有集中化解決方案提供的抽象和調(diào)解的情況下，你投入的越多，對(duì)提供者服務(wù)組合的挖掘越深入，你就越被鎖定。使用多云意味著在每個(gè)供應(yīng)商上重復(fù)（有差異）在企業(yè)級(jí)開(kāi)始的工作，并維護(hù)你為此創(chuàng)建的工具的所有并行通道。因此，將運(yùn)維和業(yè)務(wù)的任何部分從一家供應(yīng)商“lifting and shifting”到另一家供應(yīng)商，就成了一個(gè)多層次的挑戰(zhàn)。
