Kubernetes 容器设计模式概述

分布式实验室 · 公众号 · 后端 · 2021-01-14 07:45

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云原生应用运行于多种复杂的分布式环境，一些独特的容器设计模式可以起帮助适应环境。本文就介绍了几种最常见的容器设计模式，希望对大家有所帮助。

Kubernetes 是一个开源容器编排引擎，用于自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理。Pod 是 kubernetes 应用程序的基本构建模块。Kubernetes 管理着 Pod，Pod 封装着容器。一个 Pod 可能包含一个或多个容器、存储、IP 地址，并控制着容器运行。

包含一个容器的 Pod 称为单容器 Pod，这是最常见的 kubernetes 用例。包含多个相互关联容器的 Pod 指多容器 Pod。Pod 运行于不同的复杂环境，一些独特的容器设计模式可以帮助适应环境，本文就介绍了几种常见的容器设计模式。

Init（初始化）容器

Init 容器是在容器中启动主容器之前应运行并完成的容器。它为初始化提供了单独的生命周期，因此可以分离应用程序中的关注点。例如，当我们需要安装一些特定的软件后才能运行应用程序时，可以在 Pod 的 Init 容器中进行该安装。

我们可以为 Init 容器定义 n 个容器，并且只有在成功终止所有 Init 容器之后，主容器才会启动。所有 Init 容器将被顺序执行，如果 Init 容器中有错误，Pod 将重新启动，所有 Init 容器也将再次执行，因此最好将 Init 容器设计得简单、快速。

在某些情况下，我们可以使用此模式：

Sidecar（边车）容器

Sidecar 容器是与 Pod 中的主容器一起运行的容器。Sidecar 模式可以在不更改的情况下扩展并增强当前容器的功能。

当带有单容器 Pod 正常运行时，我们想在不接触、不更改的情况下向当前容器添加或扩展一些功能，这种情况下，Sidecar 容器模式可以提供帮助。

我们可以为 Sidecar 容器定义任意数量的容器，并且能与主容器协同工作。所有容器并行执行，并且仅当两种类型的容器都成功运行时，整个功能才起作用。在大多数情况下，Sidecar 容器既简单又小巧，比主容器消耗更少的资源。

在某些情况下，我们可以使用此模式：

Adapter（适配器）容器

本质上，很多应用程序是异构的，这意味着它们没有相同的接口，或者与其他系统是不一致的。

想象一下，一个容器 Pod 正在运行，但是它与其他系统没有相同的接口，因为无法集成或使用它。如何使该容器具有标准化格式的统一接口，以便其他系统可以连接到容器？Adapter 容器模式可以在这种情况下起到作用。

我们可以为 Adapter 容器定义任意数量的容器，并且主容器可以与其一起使用。

Ambassador（外交官）容器

Ambassador 容器是一种特殊的 Sidecar 容器，可以简化 Pod 外部服务。在 kubernetes 上运行应用程序时，可能会有外部服务访问数据。Ambassador 容器隐藏了复杂性，并提供了统一的接口来访问这些外部服务。

当我们需要访问外部服务时，外部服务可能会是动态的、会返回不同的格式，或者由于其他一些原因，我们不想在主容器中处理这种复杂性，Ambassador 容器就能处理此类情况。