某券商容器云项目方案筹划最佳实践

作者：王作敬 汪照辉

本方案筹划基于我们整理的容器云平台可行性分析报告，和对容器云平台需求的详细分析和筹划，以及在我们和容器云厂商BoCloud博云在容器云项目实行方案基础上整理而成。本文为非正式实行文档，仅用于技术讨论和交流。我们认为这样的文档是容器云平台生产停当的一个重要标准，也是和厂商沟通、确认需求和验证功能的重要载体。本文档是容器云项目方案筹划主文档，尚有各组件的详细方案筹划文档作为补充。


一、容器云平台需求概述
平台需求可以分为功能性需求和非功能性需求两部门。

• 平台功能需求概述
  

根据容器云平台项目需求说明书，功能性需求总共分为三个部门，容器云平台管理和资源管理、多租户管理和应用管理，标准化交付和管理。各部门的关系梳理如下：

平台管理要求具备平台资源管理和资源隔离、租户账户管理、公共镜像库（中心件商店）、分层安全机制、高可用、易于扩展/更新/迁移能力。预留将来可扩展支持多云管理等能力。重点在于资源管理，具备向租户按需提供基础设施资源的能力。平台管理同时创建租户账号，维护公共镜像仓库和仓库中镜像。
多租户特性需求要求具备租户管理、租户资源管理、租户应用管理、微服务及服务治理、私有镜像库、租户安全等能力。重点是租户应用管理及服务治理能力，以及安全能力。同时提供维护租户下用户、权限、角色、组织架构、分配的资源，租户私有镜像仓库的能力。租户账号由容器员平台管理员创建，租户使用租户账号登录容器云平台租户管理界面，维护租户下的组织架构、用户、角色、权限、资源、应用、服务等。
标准化交付的对象是镜像，向公共镜像仓库或私有镜像仓库构建镜像。公共镜像是指对所有租户可用的镜像，通常由平台管理员来维护。私有镜像是租户自己的镜像，仅对租户自身可见。同时支持镜像上传下载同步等能力。重点是构建持续集成工具链（使用Jenkins），持续集成止于镜像仓库，以镜像仓库为媒介实现持续摆设、持续反馈、持续改进闭环DevOps流程。
根据每部门的详细需求，我们界说平台管理员视图和租户视图，以及持续集成流程实现标准化交付能力，详细功能如下：

平台初始化之后只有平台管理员账户，租户账户平台管理员按需创建。安全必要覆盖全方位，确保每个层次都具备可靠的安全机制。
容器云平台面对着支持客户中心和服务中心的上线需求。必须建立基于SpringCloud框架的微服务支持。

• 非功能性需求概述
  

容器云平台非功能性需求最重要的是安全性、可扩展性和稳定性以及满意业务服务摆设管理的性能需求、用户操作友好性需求。以满意容器云平台升级、迁移、更新、扩展需求。
可用性：可用性是平台可靠性、稳定性等的综合体现，可靠稳定的平台可用性才高。通常可用性是评判一个平台或体系的最重要维度，可用的平台才能考虑性能等其他维度。
可扩展性：可扩展性或者弹性是容器云平台或者云盘算平台的价值所在。容器云平台必要提供弹性的基础设施资源，用于业务应用的弹性扩展。
界面友好：在每一个用户登录后都有个Dashboard来总括该用户的资源分配使用、应用摆设运行、体系组件运行状况等；然后通过链接可以直接跳转查看详情。各环节相干联成为一个闭环。必要留意的是诸如“项目”等是开发测试阶段的概念，在运维过程中同一使用应用或服务。在采用微服务架构之后，同一是服务和应用建设，不再有“项目”概念，统统皆是服务。服务编排为应用。
性能：性能分两个方面，一是平台的性能需求，另一个是服务的性能需求。平台的性能往往决定着其上摆设的单个服务实例的最大性能。平台的性能往往取决于平台基础设施资源的能力。也就是平台的硬件设施配置。另一方面，服务的扩展能力，负载均衡能力也是实现高性能的重要方式。


二、容器云平台方案筹划原则
建设容器云平台的目的是用来承载业务应用的，为了实现IT融合、应急响应、灵敏开发、应用交付、权限认证、弹性伸缩、异常迁移、环境同等性、高可用、网络隔离、资源配额、日志网络、健康查抄、监控告警等能力；中远期目的是通过采用微服务架构、DevOps方法论等渐渐构建企业的服务中台。
容器云平台的方案筹划必要遵循建设容器云的目的和需求，满意以下筹划原则：

• 高可用原则：关键核心组件，都要求高可用筹划、高可用摆设，保障在服务器宕机等故障环境下，应用不受影响。
  
• 先进性原则：平台的建设所采用的技术是业界主流云盘算技术，确保平台在一定时间内具备稳定的更新和保持先进性。
  
• 成熟性原则： 技术选型确保先进性的技术上，采用成熟的技术，确保平台功能稳定。
  
• 开放性和兼容性原则：标准化或通用的技术手段兼容主流的设备和体系、软件、工具等。
  
• 可靠性原则：提供可靠的盘算、存储、网络等资源，在平台、服务、应用、组件等方面实现高可用，制止单点故障，保证业务的一连性。
  
• 可扩展性原则：采用分布式架构，支持在不更改整体架构的条件下进行体系扩容和业务范围的扩展。平台的盘算、存储、网络资源等根据业务应用工作负载的必要进行动态伸缩。
  
• 松耦合原则：容器云平台架构采用松耦合架构，平台各组件提供开放标准的API接口，方便客户已有体系的集成或平台组件的扩展和更换。
  
• 安全性原则：安全无处不在。支持覆盖全方位的安全机制。横向：弹性伸缩、负载均衡、异常迁移等；纵向：协议层加密、网关、访问控制、过滤、限流、熔断、禁用root用户运维权限、体系资源用户受限访问、资源隔离、网络策略等。容器云平台应该在各个层面进行完善的安全防护，确保信息的安全和私密性。
  
• 用户友好原则：留意用户体验，提供简便便利的操作体验，制止二义性，界面操作保证流畅简单。
  
• 隔离性原则：容器云平台租户之间实现隔离，租户和平台管理之间实现隔离。
  
• 生态原则：容器云平台必要构建生态体系，提供和集成认证、权限、配置、日志、监控、告警、注册发现、网关等能力，支撑真正的企业业务应用。
  

三、容器云平台项目方案筹划目的
容器云平台项目方案筹划是为了基于容器云平台需求说明书来实现建设容器云平台的目的。容器云平台需求包括平台和资源管理、租户和应用管理和标准化交付和管理三部门，方案筹划目的就是为了满意这些部门的需求，实现业务目的。同时对于平台重点组件和能力进行筹划，引导项目实行和运营，解决技术难点和疑点问题。
容器云平台项目方案筹划的目的界说如下：
1．        界说容器云平台范围，需求分析
2．        界说容器云平台总体架构和组件
3．        界说容器云平台各组件能力
4．        界说容器云平台交互UI界面
5．        界说容器云平台的摆设架构
6．        确定容器云平台的关键技术选型
7．        界说微服务技术架构、服务治理框架和模型（基于容器平台）


四、容器云平台总体架构筹划

• 整体架构的筹划思绪说明
  

容器云平台是以承载业务应用为中心的，其筹划重点在于为业务应用的运营提供资源和分租户管理运维业务应用。同时为了提升灵敏开发和测试的能力，提升持续集成、持续反馈、持续响应的能力，实现合理的DevOps流程和工具选择。
容器云平台架构筹划时， 遵循筹划原则，明确筹划目的，提供真正意义上的企业级方案，权限、职责、范围要明确界说。仅有容器或容器调理管理不足以支撑业务应用，必要构建容器云生态组件体系，包括认证、权限、配置、日志、监控、告警、注册发现、网关等组件。容器云平台各生态组件松耦合摆设，采用开放性标准API接口，可以根据必要进行扩展或更换。     

• 总体架构筹划图
  

深刻理解容器云平台是承载业务应用的，平台总体架构以业务应用管理为核心，覆盖业务应用全生命周期过程。容器云平台基于容器技术，通过容器编排和调理框架，实现对基础设施资源层的管理和对应用服务的资源供给，提供盘算、网络、存储等资源。容器云平台提供平台级日志服务、监控服务、认证服务、权限服务、多租户能力、镜像仓库等基础组件。

租户管理和租户应用管理提供灵活的组织架构、用户、角色、权限的界说和业务应用、服务的运营阶段管理。CI/CD实现业务应用、服务的开发、测试、摆设发布阶段管理，平台完整实现业务应用、服务的整个生命周期管理能力。以支持我司微服务应用客户中心、服务中心以及产物中心的上线，以及互联网应用、大数据应用等。

• 平台管理架构筹划
  

平台管理重点在于资源管理，资源划分为集群——节点（CPU、内存）、存储（当地、远程存储）、网络。容器云平台可能有多集群，每个集群在创建时界说集群网络，管理容器云节点，存储。一个集群可能有一到多个逻辑分区，分区是资源的逻辑划分。容器云资源支持标签，通过标签来分类资源，在应用/服务摆设时作为资源选择的依据。根据选择的网络类型来确定是否支持网络策略界说，网络策略从网络层实现网络隔离。
容器云平台支持认证、日志、监控告警、计量计费等基础功能，这些组件和平台是松耦合架构，但各组件之间必要实现同一认证、单点登录能力。

容器云平台Dashboard展示平台资源使用环境（总的资源、已使用、可用）以及资源使用最多的top 10租户及使用明细；平台节点环境（节点配置、节点资源占用、可用，节点上Pods或容器数目，资源告急的予以不同色彩提示）；平台Pods、Containers运行环境（Pods量、状态、异常；平台组件使用的Pods和租户应用使用的Pods，两者要分开）；公共镜像统计；平台组件运行状况。
租户账户由平台管理员创建，包括租户名称、账号、密码、租户联系方式、租户资源分配。
公共镜像仓库由平台管理员来维护，提供平台级的中心件镜像服务等。
体系设置界说容器云平台级配置和设置。
权限管理提供不同级别的平台管理员权限，好比平台管理员为每一个集群创建集群管理员来维护其独立的容器集群。

• 租户管理架构筹划
  

租户管理重点在于应用管理和服务治理能力。统统围绕业务应用的运营、治理为中心。

租户Dashboard展示当前租户或用户下主要业务应用或资源使用最多的多少业务应用的运行状况。好比应用的负载、响应时间、并发量、异常请求数；最近5分钟、30分钟、1小时、4小时、8小时、24小时、48小时等运行环境统计；业务应用下服务实例的数目（Pods/容器数目）、运行环境、异常次数，处理请求数、平均响应时间、最大响应时间等；展示业务应用使用的资源环境等，历史资源使用，总的和分应用图形展示。
权限中心提供对租户下组织架构、用户、角色、权限的管理维护，支持灵活的组织架构和角色界说。
租户资源由平台管理员分配，咱不考虑支持主动扩展，分配固定资源，若资源不足的告警再次申请扩容。
每个租户有自己独立的私有镜像仓库。服务/应用镜像存储于私有镜像仓库。租户可以贡献镜像到公有镜像仓库供所有租户使用，经平台管理员验证后公开可用。
应用管理和服务治理是租户的核心工作。容器云平台为租户提供注册发现机制、服务配置管理中心、服务网关实现访问控制/路由/过滤等安全机制、会合日志中心、链路跟踪、监控告警中心、任务调理中心、弹性伸缩、负载均衡、健康查抄等服务治理能力。

• CI流程筹划
  

采用Jenkins工具构建持续集成流程。JDK1.8.171，代码仓库是用SVNv1.7，源码查抄工具Sonar ，构建工具Maven 3.3.9 or Gradle 4.0， 镜像仓库DTR or Clair，镜像扫描工具，缺陷管理工具Jira。单元测试Junit。主动化测试Selenium，主动化运维Ansible， 拓扑关系图支持zipkin。
开发工具Eclipse， 测试工具Jmeter。

Eclipse集成Sonar完成源码查抄，代码完成之后提交到代码仓库SVN，Jenkins实现对SVN代码更改的监控，主动触发代码编译、构建过程，完成后生成jar 或者war文件或镜像文件（构建服务器必要安装Docker，操作体系版本要求CentOS7.4或以上）。单元测试过程中如果不通过则主动生成邮件通知源码提交人。
测试过程首先构建该服务相干测试域，即该服务依赖的服务的聚集(根据配置主动拉取镜像完成摆设)。QA则依据需求提供测试数据，输入测试数据完成测试。有异常则发邮件通知，确认是缺陷转入缺陷管理。
完成测试后镜像文件同步到生产镜像仓库。测试和生产环境是隔离的，通过跳转机来完成，只有颠末镜像安全扫描确认安全的镜像才可以被同步到生产环境镜像仓库。
生产环境中镜像根据必要进行摆设和发布。


五、容器云平台各模块及组件功能界说
容器云平台是一个生态体系，包括容器云平台及支撑其上的业务应用和服务体系架构所需的各项组件，所有的组件可以界说为平台级和服务级，但也有些组件既服务于平台也服务于业务应用，好比日志中心组件。我们也曾和BoCloud博云等厂商深入讨论过相干组件建设，相互都有受益。

• 会合日志中心
  

会合日志中心是容器云平台日志的收罗、存储、汇聚、分析、展示的组件，采用基于ELK + Graylog等工具来实现会合日志中心的能力。提供基于中性化集群的管理、查询功能。支持标准输出日志收罗、文件日志收罗、log4j日志文件收罗，kafka数据收罗等。
日志收罗工具除了logstash，另外采用filebeat、metricbeat、packetbeat、winlogbeat、auditbeat、heartbeat等工具。

数据收罗组件支持Fluentd、Logstash、filebeat等。

必要留意的是，平台日志和应用日志是两个层次，可以用会合日志中心来会合管理平台和应用的日志，因此，会合日志中心的权限体系必要支持租户权限体系，平台管理员就是一个特别租户，必要实现和打通各组件之间的同一认证和权限能力。
日志中心的筹划和BoCloud博云也讨论过许多次，必要支持通用的ELK方案，但又不能和平台紧耦合，任何一个组件的筹划都必要实现插拔的能力。

• 监控告警中心
  

监控告警中心是容器云平台监控平台各组件运行状况、监控告警规则界说、网络并展示平台运行环境的组件。监控告警中心是运维的重要助手，没有它就如同两眼一抹黑，难以有用保障容器云平台的正常运行，无法推测体系运行资源使用，就无法保障其可用性。
监控告警中心采用Prometheus + AlterManager工具，使用Grafana实现监控面板，展示监控内容项，另外自界说实现一些监控面板，以更好的集成到平台不同的组件中展现相干监控内容。

博云原来的产物使用的是Zabbix，在新的版本中筹划采用Prometheus和Grafana，更好的实现监控需求。

• API网关
  

API网关是实现业务应用安全和服务治理的重要组件。可独立于容器云平台，但由于其独立性，我们把它作为一个独立服务组件来建设。API网关也是实现OpenAPI管理和提供稳定的接口能力的组件，通常包括API网关、API 管理工具，API集市等组件。

• 服务注册中心
  

服务注册发现中心是提供服务注册和查阅的地方。一个服务要给其他客户使用，就必要根据注册机制注册到注册中心，提供一个公开的地址，方便客户查阅。客户如果想使用某些服务，通过注册中心进行查阅，找到合适的服务及其地址，就可以在自己的服务中调用。
服务注册发现中心和容器云平台自身的注册发现组件不是一个内容，通常作为容器云平台的外部组件来支撑整个服务或微服务体系。和API网关等组件紧密结合实现服务治理。

• 服务配置中心
  

服务配置中心是容器云平台支撑微服务必不可少的组件，也是为了更好的利用容器的特性，支持运行时服务配置更新，解耦合服务配置和服务实现框架。服务配置中心是独立的组件，也可应用于其他平台和体系。在容器云平台，可以扩展支持不同层级的配置，好比应用层、服务层、实例层，根据实际必要来界说和管理业务应用和服务的配置。Config Client 和Config Server之间采用JMS或Kafka等消息组件作为通信组件。
服务配置中心筹划思想我们也和BoCloud博云做了详细的讨论和交流，由BoCloud博云来完成代码实现。

• 同一认证中心
  

认证中心首先支持容器云平台各生态组件之间的同一认证和授权，和权限中心组件集成实现各组件的访问控制。认证中心提供单点登录能力。

• 平台管理
  

平台管理是容器云平台管理员视角或平台管理员角色所能利用的功能。重点是基础设施资源管理和租户账户管理。理论上这一块更象是IaaS层的能力，不外目前Kubernetes等实现有些不同，无法做资源假造化，不外可以利用IaaS层的假造化能力，但仍然必要做一些额外的工作，好比标签标记不同的资源类型。和IaaS层提供不同的假造机服务类似相同。

• 基础设施资源中心
  

基础设施资源包括盘算资源、存储资源、网络资源以及操作体系资源等，为整个容器云平台提供资源服务。通过标签来标记不同的资源，以满意不同的服务对资源的个性需求。基础设施资源不拘泥于物理机或者假造机的选择，按需进行资源分配和管理。资源分配以节点为根本单元，分区为节点的聚集。但对于每个节点可以设置资源限额，设置资源预留额等，以实现更细粒度的资源控制。
有个问题是资源分配面对着分配实际的资源还是理论上的资源的问题，可能必要基于基于基础设置资源层所能提供的能力来决定。目前Kubernetes可能还无法实现资源超分的能力。容器云平台在实现时必要考虑充分的利用和共享资源。但在容器云建设初期资源总量较小的环境下，可能实现资源超分也意义不大。

• 租户账户管理
  

租户账户同一由平台管理，每个租户申请或注册一个租户账户，由平台管理员查抄评估并确认（开通或不开通），分配所需基础设施资源。同时维护租户账户的根本信息、登录密码、认证方式等。

• 平台权限中心
  

平台权限主要考虑多平台管理员的环境下，对不同平台管理员进行授权，权限中心模块可以和租户权限中心使用同一个组件，平台管理是一个特别的租户（平台管理员看到的权限和租户看到的权限列表是不一样的）。

• 公共镜像仓库
  

平台管理还有一项重要的工作就是维护公共的中心件镜像，好比Kafka、Redis、JDK、Tomcat、MySQL等，这样所有租户都可以使用这些中心件镜像快速摆设为自己的服务，用于快速的环境搭建、测试，甚至是生产摆设。
企业级中心件的摆设建议同一来考虑，容器云平台提供的中心件更多的适合灵敏的开发测试。

• 平台日志中心
  

平台日志集成到日志中心，只管理查看平台的日志。

• 监控告警中心
  

平台监控告警中心侧重于平台各组件的运行环境监控，不监控业务服务的运行环境，集成监控中心组件。

• 平台设置
  

容器云平台设置包括Docker、Docker deamon、Kubernetes等配置选项，以及平台集成LDAP、可选组件、界面logo、背景等设置和配置。

• 多租户管理
  

多租户机制和能力是容器云平台的核心，因为终极容器云平台是为了支撑业务应用的。平台管理为租户提供基础设施资源，租户利用云资源管理和运营自己的业务应用。租户通过CI持续集成流程构建业务服务镜像，上传到镜像仓库。镜像仓库中的镜像颠末安全扫描安全的镜像可以摆设到容器云平台，每个租户都有自己独立的私有镜像库，用于存储租户自己创建的镜像。服务可以摆设为1到多个服务实例，服务摆设后注册到注册中心，通过配置中心来实现服务配置更新，可以实现实例级配置更新。由服务网关层实现服务非业务逻辑功能，好比认证、路由、转换等。

• 应用管理
  

应用管理是租户的核心。可以或许提供便利、完善的应用和服务管理能力，是可否赢得租户的关键，我们要认识到容器云平台只是个工具，工具的好坏一定有评判标准。用起来随手，是最根本的要求。
应用管理中镜像摆设为“业务服务”，注册到服务注册中心；每个服务可以摆设一到多个“服务实例”，或者根据业务必要实现主动弹性伸缩，一个或多个服务通过服务编排为“业务应用”。请求通过负载均衡器分发到不同的服务实例上，并行处理，每个服务一个注册地址，岂论有摆设有多少服务实例，都通过负载均衡器来实现负载均衡。基于弹性伸缩的需求，负载均衡必要支持多种策略，以支持不同场景下弹性伸缩要求。

• 服务注册发现中心
  

租户摆设的服务都首先注册到容器云平台服务注册中心，租户内部的调用无需颠末外部的注册中心。租户若必要调用其他租户的服务，则必要从服务注册发现中心查找合适的服务。
这里必要留意的是，为了充分利用容器的特性，我们把服务的注册机制分为两个层次，一个是容器层的服务注册发现机制，一个是容器云平台外的服务注册发现机制。必要明确认识到这两个服务注册发现层次的不同。

• 服务配置中心
  

镜像在摆设过程中，转到服务配置页面进行参数配置，完成配置之后实现摆设并启动。配置共分三层：应用层配置、服务层配置和实例层配置。通常环境下是服务层配置，不必要控制每一个服务实例。但某些环境下也可能必要对每一个服务实例进行配置，或者采用单实例服务摆设方式。容器云平台必要和服务配置中心组件集成，实现服务在容器云平台的配置和更新。

• 服务网关
  

服务网关是服务实现服务治理的重要组件，所有租户间的服务通过API网关提供同一的API服务（租户内部服务成为私有服务，租户间服务成为公有服务，公有服务通过API 网关界说开放API，供其他租户使用），隔离服务实现和API接口界说，服务网关提供了稳定的API接口层，服务的更新和更换不会影响API提供的服务。非兼容性的更新摆设为新的API服务。服务网关分离业务服务的所有非业务功能，业务开发人员专注于业务逻辑的筹划研发，不再考虑认证授权、访问控制等安全机制以及限流、限额、熔断、优先级配置等能力。

• 权限中心
  

权限中心支撑租户组织架构、人员、角色、权限的设置需求，以满意不同租户的不同场景要求。权限来自于平台功能项的操作粒度（平台操作员和租户看到的功能项是不同的），不同的权限聚集组成界说为一个角色。组织架构和人员可以被赋予某种角色。组织架构下的所有人员继续组织架构的角色权限，一个人员可以被赋予多种角色。租户可以界说基于角色的权限管理体系，支持不同的组织架构和层级。
权限中心可以集成LDAP，证书中心、认证中心等功能实现企业级各体系的同一认证、权限管理服务。

• 链路跟踪
  

以图形化展示服务之间的调用关系，更清晰的定位异常节点，跟踪信息。链路跟踪可以有用制止服务之间的循环调用，尽可能的减少调用链路长度。更短的调用链路也是性能、安全等方面的要求。

• 负载均衡
  

负载均衡分容器层负载均衡和网关层负载均衡。在我们的整个平台生态体系中不建议采用客户端负载均衡机制。服务实例之间采用容器层负载均衡，通常可以考虑容器平台的负载均衡机制，但必要考虑弹性伸缩时的伸缩策略，不能采用随机策略来紧缩容器，必须确保容器已经完成的业务请求的处理才可以被回收。

• 基础设施资源中心
  

租户的基础设施资源是由平台来分配的。通常环境下租户不必要再对自己的资源进行分配，我们暂不考虑租户的资源管理或再分配需求，只考虑租户使用分配的资源需求。资源中心可以查看已分配资源及在使用资源，空闲资源等信息，也可以再申请资源。

• 镜像仓库
  

租户自己构建的镜像保存于租户自己的私有镜像仓库中，同时租户也可以使用公共镜像仓库中的镜像。两个镜像仓库是分开的。租户的私有镜像仓库可能有多个，租户可以通过镜像仓库配置连接到不同的镜像库。

• 租户日志中心
  

租户日志中心主要收罗租户摆设应用的日志信息。容器中应用服务日志输出到标准输出，通过Logstash的组件来从标准输出中收罗日志，每个服务的每条日志有固定的格式和标签来区分。集成会合日志中心实现租户日志管理。

• 监控告警中心
  

监控告警中心和链路跟踪机制、日志中心等共同实现业务服务、实例运行环境的监控及异常告警，协助定位分析。集成监控告警中心组件。

• 任务调理中心
  

任务调理中心主要支持批量任务、定时任务的处理。

• 标准化交付和管理
  

标准化交付就是从源码到标准化镜像构建的流程，包括源码开发、单元测试、源码管理、源码查抄、编译、构建、上传镜像仓库、镜像查抄、测试环境摆设测试、测试用例管理、缺陷管理、文档管理等。主要实行持续集成CI流程。标准化交付作为容器云平台的一个独立组件可独立摆设，和容器云平台之间通过镜像仓库实现标准镜像传递。

• 持续集成工具及流程
  

持续集成起于源码研发，止于镜像仓库。持续集成涉及代码编辑工具、源码管理工具、源码查抄、编译、打包、生成镜像，以及缺陷管理、文档管理、API接口管理等浩繁的工具。

• 镜像仓库
  

镜像仓库是容器云平台的关键组件之一，是持续集成和应用摆设运营的媒介，包括Server端和Client端。目前有浩繁的开源实现。安全性有待加强。


六、交互UI界面筹划
详细可参阅《容器云平台UI 界面原型筹划》


七、组件摆设架构筹划
容器云平台不是所有组件都适合容器化摆设，也没须要都容器化，有些时候容器化反而复杂化了，所以必要根据详细的环境来确定各组件的摆设方式和摆设架构。


八、关键技术难点、选型

• 同一认证、权限管理
  

容器云平台生态体系涉及浩繁的组件，大部门都是开源的组件，大部门组件没有默认没有实现认证授权机制。在容器云平台，所有选择的组件都必要考虑采用同一的认证和权限体系，也就是各生态组件要采用同样的权限体系和认证方式。在不改变组件架构等基础上实现各组件之间权限打通，实现同一的权限管理和认证，是一个重大的难点。

• 弹性伸缩策略支持
  

容器平台价值很大程度上在于其伸缩能力，或叫弹性。伸缩不能任意伸缩，必须有一定的规则，按照界说的规则进行伸缩。这就必要界说弹性伸缩的策略。通常环境下不能采用随机策略，支持弹性伸缩策略配置，不同的服务采用不同的策略可能是一个比力好的解决方案，但目前实现也是个难点。

• 安全机制
  

安全是永久绕不开的话题。在容器云平台必要考虑不同层次的安全机制和不同组件的安全机制。必要实现：

• 登录安全，需随机验证码或手机验证码
  
• 租户用户权限管理安全
  
• 代码安全，不仅指安全的代码存储，也包括编码的安全，防备编码中潜在的漏洞和Sql注入等。
  
• 基础镜像安全
  
• 服务安全访问，由协议层安全和API Gateway安全共同实现。API Gateway实现认证授权、限流、熔断、路由、服务映射配置、转换等功能。
  
• 同一认证单点登录
  
• 微服务摆设运营安全
  
• 中心件安全设置（Tomcat、Kafka）
  
• 体系、网络安全配置（网络策略）、存储安全等资源安全
  
• 必要考虑root用户运行容器云组件的问题。
  

安全涉及业务应用和服务、容器平台、容器调理组件、基础设施资源各个层次的安全。这会是一个非常重要不得不做的工作，也是容器云平台建设的难点。

• 应用服务配置管理
  

配置中心的筹划实现也可能是个难点，必要支持运行时更新以及多层次的配置。不仅仅是读取配置文件

• 应用管理
  

应用管理是核心也是难点，所有的组件都是围绕应用管理来服务的。在应用管理中必要集成各个组件的能力，而各组件又是松耦合的，又必要考虑多租户机制和权限管理，筹划实现会是个难点。

• 监控、故障跟踪定位
  

监控和故障处理永久都是重要的一环，收罗到合适的新监控信息并界说合理的监控规则，在异常环境下能协助快速定位，也不是件轻易的事。

• DevOps流程界说
  

不改变现有组织架构的环境下实现DevOps，为了一个项目去期望调整组织架构永久都是稚子的想法。不管场景多复杂，都会有最简单的解决方法。DevOps方法论的引导下实现DevOps流程界说和落地，必要的不仅仅是技术能力，这是一个很难的难点。

• 关键设备选型
  

从容器云平台架构和组件来看，平台关键组件会涉及到基础设施组件、容器调理框架、容器、镜像仓库、API网关组件、中心件摆设、微服务框架、微服务架构界说等选型。

• 网络技术方案和存储技术方案选型
  

网络和存储方案是在建设容器云平台之前就必要调研确认，详细采用什么方案，必要进行分析和对比，选择合适的方案。

• 节点（物理机、假造机选择）方案选择
  

许多人不停在争论建设容器云应该选择物理机还是假造机，我们也讨论过，不外从厥后的实际环境来看，如果企业已经实现了假造化，采用假造机配合标签应该会更方便些。终极必要根据机器配置及企业假造化建设环境来确定。

• 容器调理管理框架
  

在2018年Kubernetes成为了发展最快的容器调理管理框架，Mesos和Docker Swarm英雄不再。不外基于Kubernetes上的Openshift似乎更胜一酬。基于Openshift的容器云研发相对更轻易些。

• 容器
  

Docker已是事实上的标准。

• 镜像仓库
  

镜像仓库也有多种方案可供选择，DTR、Harbor、Registry等。重点在于镜像仓库的镜像安全扫描能力。

• API网关
  

API网关有商用、开源产物，也可自研。不外从自身技术实力和本钱投入来说，选择开源和商用比力合适。但从服务和安全角度来说，传统企业更适合成熟的商用产物。

• 中心件摆设方案
  

容器云平台组件摆设原则上变化不剧烈、没有频繁扩展需求的，选择非容器化摆设。对于运维和管理更轻易些。也减小整个平台的复杂度。

• 微服务框架和架构
  

微服务框架固然不是重点，但如果有同一的开发框架，将有利于同一的管控和高效。SpringCould目前应该是比力合适的选择。微服务架构界说存在一定的难度，必要基于实际的业务确定。


九、微服务技术架构、服务治理模型
微服务开发框架选用SpringCloud，一方面由于SpringCloud相对成熟，好比其它框架好不少。另外团队成员也相对比力认识。
微服务技术架构我们自行界说了微服务筹划原则、门路图、实行模型、微服务成熟度模型等来帮助分拆、重构服务和业务应用。服务间通信和事件处理也界说了一些原则和规范，借助了体系集成和数据集成技术的一些理念。数据层的筹划和界说主要考虑主数据模型和行业通用数据模型。
基于微服务技术架构和容器云平台所提供的特性，界说微服务治理模型：微服务治理模型根据微服务的架构分为数据层、服务层和应用层。数据层支持不同的数据存储方式和数据集成方式，通过服务层来同不停外提供标准的接口微服务；根据业务需求来使用微服务实现业务应用服务；应用采用Client /Server前后端的方式实现，所有应用的请求通过API Gateway集群分发到相应的业务应用服务上。API网关层同时提供API管理能力、API访问控制能力、负载均衡能力、路由、容错、过滤、映射转换、限流、熔断等，以及结合容器云的多租户管理能力，实现服务的分类管理和权限管理等。为了支撑微服务架构，实现服务注册发现机制、提供服务配置能力、服务日志记录能力、服务运行监控和告警能力以及服务访问同一认证、单点登录能力等；在服务的开发、运营等整个生命周期过程中遇到的问题、需求等持续反馈到DevOps中心，并持续的改进这些应用服务，以更好的满意实际业务需求。


十、DevOps方案筹划
DevOps目的是为了促进应用开发、应用运维和质量保障（QA）部门之间的沟通、协作与整合。许多人把DevOps成为开发运维一体化，也不能说错，但也不全对。我们认为如果要落地DevOps就必须要求调整组织架构，那无异于纸上谈兵。开发运维一体化不一定是要一个人把业务应用全生命周期都做了，DevOps是一种方法论，根据详细的业务流程，通过选择相应的工具，界说相应的职责，优化业务流程，从而实现灵敏协作和高效整合，这些工具、职责和流程就是“沟通”，目的是为了灵敏协作和高效整合。因此我们界说DevOps中持续集成的尽头是镜像仓库，输出是标准化镜像，持续摆设的起点是镜像仓库，镜像仓库是一个标准化的媒介工具。

十一、总结说明
本文所述与BoCloud博云为我公司容器云项目的实行方案并不完全同等，是本文作者基于该项目环境的研究和探讨，不能视为容器云建设的正式实行文档，仅供大家参考。由于项目还在实行中，许多筹划细节和实行方式不能详细报告，我们将通过其它文章进行讲解。


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