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随着容器技术大行其道,应用的复杂性只增不减,开发者们开始广泛使用更先进的工具,比如 Kubernetes。然而,在 Kubernetes 之后,云计算领域还有许多令人兴奋的新技术值得关注。尤其是在云计算尚未完全覆盖的细分领域中,潜在的技术革新层出不穷。
微型虚拟机 (MicroVM)
微型虚拟机 (MicroVM) 可能成为 Kubernetes 之后备受关注的云技术。与传统容器不同,微型虚拟机拥有独立的微内核,提供了与虚拟机相当的安全性和硬件虚拟化能力,但资源抽象更精细,只关注必要的资源需求,从而实现了更高的效率。
目前 AWS Firecracker 是最受欢迎的微型虚拟机工具之一,它采用 Rust 语言开发,内存占用低廉且可将微型虚拟机打包到 Kubernetes 集群,显著提升工作负载的安全性和隔离性。Weaveworks 推出了基于 Firecracker 的 Ignite 管理器,将其与 Docker/OCI 镜像无缝结合,以 GitOps 方式进行管理,类似于 Kubernetes 和 Terraform。此外,slim 项目也值得关注,它通过从 Dockerfile 中构建并提取 rootfs,结合在 RAM 中运行的微内核,实现了轻量级的云原生执行环境。
随着越来越多应用迁移到云端以及围绕 5G 技术的业务解决方案增加,微型虚拟机会在云计算领域发挥重要作用。
高性能 WebAssembly
自 1995 年 Nescape 推出 JavaScript 以来,该语言长期保持了网络编程的主导地位。尽管 JavaScript 存在诸多缺陷,但凭借其跨平台支持和无需浏览器插件的特点,成为世界上最流行的编程语言之一。WebAssembly 的出现打破了这一局面。
严格来说,WebAssembly 不是一种编程语言,而是一种二进制指令集,与 JavaScript 无直接威胁,也无取代 JavaScript 的意图。然而,它与 JavaScript 协同工作,JavaScript 可以编译成 WebAssembly 格式。WebAssembly 的价值不仅局限于浏览器层面,在全球 CDN 厂商 Fastly 的 CTO 也曾提到,其优势在于只模拟进程,而非完整的操作系统或计算机。
对于微服务和 Serverless 而言,传统容器仍然显附加负担,需启动完整操作系统再启动进程。而 WebAssembly 只需启动一个进程,完美适应于 Kubernetes 的 CRI 运行时,以实现更高效的资源利用。这使得 WebAssembly 成为了 Serverless 场景的有力突破口。
目前已有 40 多种高级编程语言(如 C、C++、Python、Go、Rust、Java、PHP 等)开始支持 WebAssembly,展现出广阔的未来前景。
轻量级 Kubernetes 发行版
为了解决 Kubernetes 安装部署过于复杂的问题,轻量级发行版如 K3s 应运而生。K3s 提供更轻量级的存储后端,所有组件均打包在单一可执行文件中,便于快速部署。仅需 512MB 以上的内存即可运行集合,适合边缘计算等资源受限的环境。
边缘计算与物联网
随着轻量级 Kubernetes 发行版的发展,专门为边缘计算和物联网设计的 Kubernetes 发行版也逐渐崭露头角。KubeEdge 提供了边缘计算所需的轻量级和边缘自治能力,而混合云容器平台 KubeSphere 与 KubeEdge 的结合,则完整解决了边缘节点的纳管、工作负载调度和可观测性问题。
多集群管理
在多租户环境中,如何隔离不同的工作负载成为了重要议题。通过将集群作为边界,实现团队或应用程序的安全隔离,已经成为主流选择。然而,随着越来越多团队和组织在多个云中运行多个 Kubernetes 集群,对多集群管理的需求日益增加。
CiliumMesh、Submariner、Skupper、Istio 和 KubeSphere 等多集群管理工具将帮助管理员更高效地管理多集群环境。多集群的优势在于工作负载的故障影响范围可以被限制,同时也简化了操作流程。例如,KubeSphere 支持将工作负载的多副本灵活分发到不同集群中,提升工作负载的高可用性。
跨集群备份容灾
传统的备份容灾技术难以适应云原生环境中的弹性和池化部署。云原生的核心是服务本身,备份容灾也需要相应的云原生化解决方案。Kasten K10 和 Velero 等新兴产品开始适应 Kubernetes 生态,为云原生环境提供了高效的备份容灾能力。
这些技术革新不仅体现了云计算领域的创新态势,也为未来的技术发展指明了方向。
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