容器如何改变可扩展性

F5生态系统 | 2020年6月22日

“云规模”一词经常被随意使用。在营销中,这个词常用来暗示规模非常庞大,以区别于传统的规模没那么大但仍然可观的情况。

不过,正如神话和传说中也蕴含着些许真相一样,人们对“云规模”一词的惯常用法也并非毫无根据。

事实上,云以及如今的容器已经改变了可扩展性的底层基础。这一变化源于纵向扩展与横向扩展策略之间的根本差异。在本世纪的头十年,我们几乎完全认为,纵向扩展是实现所需吞吐量和处理速度的理想方式。这意味着更高的带宽、更强的计算能力和更大的内存,以及更多端口、更高密度和更快的处理速度。

但随着云时代的到来,关注重点转向了横向扩展。我们仍然需要更大的带宽、更多的计算资源和更强的处理能力,但已经学会如何分散这些需求。我们仍然需要更多硬件,只是不再依赖单一的整体式实体,而是将来自多个来源的硬件组合起来。

真正改变局面的是资源的组合方式。毫无疑问,容器已经改变了这一局面。

如今,扩展能力取决于控制平面。用于启动和停用资源的API速度,可能比负载均衡服务本身的速度更为重要。在资源几分钟内即可启动和停用的环境中,服务发现的速度对于将请求转发到可用实例至关重要。

根据《Sysdig Container Usage Report 2019》,超过半数(52%)的容器生命周期不足5分钟:

  • 22% ≤ 10 秒
  • 17% ≤ 1 分钟
  • 15% <= 5 分钟

近一半(42%)的受访者运行着201至500个容器实例。为确保准确性,控制平面会频繁更新组件,其频率远高于云环境,更远超单体应用以往的更新频率。

因此,快速更新入口控制器(负载均衡机制),使其反映当前可用资源集合,便成为一项关键能力。如果更新有误,消费者请求可能会被定向到已不存在的资源,或正在托管完全不同服务的资源。无论哪种情况,请求都需要重新定向到可用资源,导致响应时间延长。消费者必须等待更长时间才能收到响应,也可能因此选择离开。

这一切都表明,控制平面的速度是制约容器化环境中所部署应用扩展能力的因素。

归根结底,这意味着控制平面的扩展能力存在问题。API的设计存在问题。对API请求和更新进行身份验证与授权的机制也存在问题。

如今谈到可扩展性,控制平面已成为关键所在。稳健且可扩展的控制平面不再是锦上添花,而是RFC中定义的“MUST”级要求。

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标签: 2020

关于作者

Lori Mac Vittie
Lori Mac Vittie杰出工程师兼首席技术布道师 | F5

Lori MacVittie是F5首席技术官办公室的杰出工程师兼首席技术布道师,在应用交付、自动化战略和基础设施领域拥有深厚的专业知识。无论是为AI智能体定义防护机制、剖析脆弱的多云架构,还是探索可扩展系统的极限,她都善于化繁为简。她在应用开发、IT架构以及网络和系统运维领域拥有30多年的行业经验。加入F5之前,她曾担任技术编辑,并因出色表现获得奖项。 MacVittie拥有计算机科学硕士学位,著述颇丰,出版作品涵盖安全、云和企业架构领域。她还热衷于桌面游戏和电子游戏,并且对奶酪有着毫不掩饰的鲜明见解。

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