Autor: Li Xiang
Wie Sie bereits gespürt haben, hat sich Kubernetes zur dominierenden Plattform im Bereich Cloud Computing und zum absoluten Standard für Cloud-native-Entwicklung entwickelt, und die CNCF (Cloud Native Computing Foundation), die mit Kubernetes geboren wurde, hat sich daher zu einer brancheneinflussreichen, riesigen Organisation entwickelt . Nachdem es zu einem integralen Bestandteil von Cloud-Diensten geworden ist, ist es klar, dass es unzählige Meilensteine erreicht hat und unzählige Einzelpersonen und Teams auf der ganzen Welt darauf aufbauend ihre Projekte entwickelt und umgesetzt haben.
Laut CNCF-Jahresbericht verzeichnet das gesamte Kubernetes-Ökosystem aus Sicht aller Indikatoren wie der Anzahl der Entwickler, der Anzahl der Projekte und der Anzahl der Benutzer auch nach 8 Jahren Entwicklungszeit und seinen Nutzungsszenarien immer noch ein schnelles Wachstum immer umfangreicher werden, die Wachstumsdynamik nimmt weiter zu.
Es ist also noch nicht das Ende oder gar die Mitte von Kubernetes – wir befinden uns noch in den Anfängen. Die flexiblen und effizienten Verwaltungsfunktionen für die Bereitstellung von Mikroservices in Containern werden in den nächsten zehn Jahren den Wandel in weiteren Branchen bewirken.
Der bedeutendste Trend in den nächsten zehn Jahren wird die umfassende Weiterentwicklung von Cloud-Diensten rund um „Kubernetes as a Service (KaaS)“ sein. Als umfassender und übersichtlicher Kubernetes-Dienst für normale Benutzer bietet KaaS den Benutzern einfachere, sicherere, flexiblere und intelligentere Cloud-native-Lösungen.
1. Eine freundlichere Umgebung
Früher war Kubernetes ein Paradies für Golang-Entwickler; mittlerweile ist die Unterstützung für andere Sprachen ausgereifter und beliebter geworden. Kubernetes Clients (https://github.com/kubernetes-client) unterstützt bereits eine große Anzahl von Sprachen, darunter Python, Java, C, C#, JavaScript und Haskell, was seine Benutzerbasis unzählige Male erweitert hat. Microsoft EKS, Amazon AKS und Chinas Huawei Cloud CCE stellen ebenfalls ihre eigenen einheitlichen Standardpakete für die Kubernetes-API bereit. Dies ist jedoch nur der erste Schritt zur Vereinfachung und benutzerfreundlicheren Gestaltung von Kubernetes.
Aber das ist der erste Schritt, um Kubernetes besser kennenzulernen. Mittlerweile entwickeln sich auch immer mehr Tools und Funktionen, die Kubernetes umweltfreundlich machen, rasant. Zusätzlich zum Standard-CRD, Ingress und Helm haben wir begonnen, Kind (https://github.com/kubernetes-sigs/kind) zu verwenden, um unseren eigenen Kubernetes-Cluster in einem minimalistischen, leichten Container zu testen; verwenden Sie K3s (https: //github.com/k3s-io/k3s) verwaltet Produktionsszenarien mit unzureichenden Rechenressourcen und verfügt sogar über ein eigenes k3d, um eine Art containerisiertes lokales Testen bereitzustellen; wir haben KubeSphere (https://github.com/kubesphere/ kubesphere), um komplexe Cluster-Betriebsanweisungen in grafische Operationen umzuwandeln, und K9s (https://github.com/derailed/k9s) ist eine grafische Benutzeroberfläche, die unter dem Terminal verwendet wird. In weiteren Bereichen gibt es unzählige Menschen, die Kubernetes einfacher machen.
Gleichzeitig hat sich der GitOps-Denktrend dank der durch Kubernetes, Container und deklarative APIs ausgelösten CI/CD-Revolution allmählich zum Mainstream entwickelt. Dieser auf Cloud-native Entwickler ausgerichtete Ansatz automatisiert alle fehleranfälligen und komplizierten Bereitstellungslinks, wie z. B. Push-Änderungen, Umgebungskonfiguration und Berechtigungsverwaltung, sodass sich Entwickler nur auf den Code selbst konzentrieren müssen.
2. Sicherere Entwicklungsumgebung
Kubernetes verwendet Container als wichtigen Bestandteil, und die Sicherheit von Containern wird zunehmend in Frage gestellt. Glücklicherweise können wir sehen, dass immer mehr Entwickler das DevSecOps-Modell im Cloud-nativen Bereich als Teil von GitOps anwenden, dabei explizit die Sicherheit während des gesamten Entwicklungszyklus betonen und CI/CD verwenden, um die Sicherheit von Softwarediensten kontinuierlich zu verfolgen und zu testen jede Periode und jede Version.
In der Praxis von Kubernetes versuchen Entwickler nach und nach, das Zero-Trust-Sicherheitsmodell (Zero-Trust-Sicherheitsmodell) einzuführen und es sogar innerhalb des Kubernetes-Clusters anzuwenden, wodurch eine große Anzahl interner Sicherheitsrisiken beseitigt wird.
Entwickler beschäftigen sich auch mit der Sicherheit im Containerbereich, und wir werden in Zukunft weitere Untersuchungen zur Laufzeitsicherheit sehen. Sowohl Istio (https://github.com/istio/istio) als auch Falco (https://github.com/falcosecurity/falco) haben in diesen Bereichen Anstrengungen unternommen. Gleichzeitig werden in Bezug auf die Container-Image-Sicherheit (Container Image Security) auch ständig Erfolge erzielt, beispielsweise Trivy (https://github.com/aquasecurity/trivy) und Notar (https://github.com). /notaryproject/notary ) und andere Elemente.
Darüber hinaus wird sich mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung des Edge Computing der Einsatz von Kubernetes auf die Edge-Seite und sogar lokal verlagern, sodass Benutzer selbst die strengsten Sicherheitsanforderungen erfüllen und gleichzeitig die Vorteile von Cloud Native nutzen können. Shifu ist außerdem bestrebt, alle Sicherheitsanforderungen der Benutzer zu erfüllen, indem es eine integrierte Firewall und eine Reihe von Sicherheitsdiensten verwendet, um sicherzustellen, dass Benutzerdaten nicht beschädigt werden oder verloren gehen.
3. Eine flexiblere Edge-Umgebung
Kubernetes on Edge ist ein zunehmend heißes Thema. Tatsächlich stellt die Edge-Umgebung im Vergleich zur Cloud-Umgebung höhere Anforderungen an die Effizienz der Ressourcennutzung, Skalierbarkeit, Flexibilität, Stabilität und Plattformübergreifend. Und genau diese Anforderungen kann Kubernetes erfüllen; der erste Nutznießer ist der wichtigste Bereich des Edge Computing – das Internet der Dinge.
IoT-Anwendungen sammeln weiterhin riesige Datenmengen von Edge-Geräten und es besteht ein steigender Bedarf an Echtzeitanalyse und -verarbeitung. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, haben Entwickler ausnahmslos die Container-Microservice-Architektur und Kubernetes als das am besten geeignete Orchestrierungssystem für diese Architektur erkannt. Der KaaS-Dienst, der IoT-Funktionen integriert, ermöglicht es Kubernetes, eine direkte Verbindung zu IoT-Geräten herzustellen, wodurch die Kosten für die Vorbereitung von Produktionsszenarien minimiert werden. Derzeit verzeichnen die IoT-Dienste großer Cloud-Anbieter ein immer höheres Wachstum, beispielsweise AWS IoT, Azure IoT und China Alibaba Cloud IoT. Es gibt auch leichtgewichtige Kubernetes-Distributionen von Drittanbietern wie MicroK8s (https://github.com/canonical/microk8s), die sich auf das Internet der Dinge konzentrieren.
Gleichzeitig konzentrieren sich mit der allmählichen Popularisierung der 5G-Technologie immer noch viele Entwickler und Forscher auf die Entwicklung der Cloud-Edge-Zusammenarbeit, um den Fortschritt von Fahrzeugen mit neuer Energie und der intelligenten Fertigung von Industrie 4.0 zu erleichtern. Unter Nutzung der Funktionen von Kubernetes wird die gesamte Edge-Rechenleistung einheitlich als einzelne Pods gebündelt und verwaltet, was die einfachste, aber effizienteste Cloud-Edge-Zusammenarbeit ermöglicht. Industrial Edge Management 2.0 von Siemens hat den Einsatz von Kubernetes angekündigt, um die Zusammenarbeit zwischen seinen eigenen Geräten und MindSphere-Cloud-Anwendungen sicherzustellen; KubeEdge ist auch ein Cloud-Edge-Kollaborationsprojekt, das bei CNCF entsteht.
4. Intelligentere Produktionsumgebung
KI-Technologie wird zunehmend auf den zugrunde liegenden Kern von Kubernetes angewendet.
In der CI/CD-Pipeline kann der Einsatz von KI-Technologie die Bereitstellungssequenz besser arrangieren, den Bereitstellungszielserver vorbereiten und den Bereitstellungszeitpunkt intelligent auswählen. In Bezug auf Betrieb und Wartung kann das Betriebs- und Wartungssystem im gesamten Lebenszyklus eines Systems zunächst das trainierte KI-Modell in Kombination mit historischen Überwachungsdaten und dem aktuellen Status des gesamten Systems verwenden, um den aktuellen Betriebsstatus jedes Mikrodienstes zu überwachen im System Führen Sie Analysen durch und treffen Sie Prognosen zu zukünftigen Betriebsbedingungen, ermitteln Sie alle Risikofaktoren und bereiten Sie sich auf die Ausführung von Betriebs- und Wartungsdiensten im Voraus vor, wählen Sie Replikate aus, führen Sie Sicherungen durch und versuchen Sie Rollbacks, um das Auftreten größerer Probleme zu verhindern.
Als weltweit führender KaaS-Anbieter kombinierte Boundless die oben genannten Trends, erforschte und entwickelte eine neue Generation der Cloud-nativen AIoT-Entwicklungsplattform Shifu (https://shifu.run/), bei der es sich um eine vollständige Kubernetes-basierte AIoT-Entwicklerlösung handelt.
Zunächst einmal stellt Shifu keine Anforderungen an die Kubernetes-Grundlage und die Entwicklungssprache des Entwicklers. Es bietet Entwicklern mehrere Entwicklungssprachen, Low-Code-WebUI und Integrationsfunktionen für die kontinuierliche Bereitstellung, um sicherzustellen, dass die Lernkosten für Entwickler minimiert werden. Gleichzeitig integriert es im Hinblick auf IoT eine große Anzahl von Kommunikationsprotokollen und Treibern von Hardwaregeräten und stellt so sicher, dass IoT-Geräte in Produktionsszenarien ohne jegliche Informationsvorbereitung Plug-and-Play-fähig sind. Gleichzeitig verfügt Shifu über eine große Anzahl integrierter Sicherheitsmodule, darunter Firewalls und IAM-Systeme, und unterstützt den Offline- und Offline-Betrieb und bietet Unternehmen eine sichere und kontrollierbare IoT-Mittelplattform-Konstruktionslösung.
Die vielfältigen Bereitstellungsmethoden von Shifu machen es zur derzeit flexibelsten Kubernetes-nativen Plattform auf dem Markt. Es kann eine Cloud-seitige Zusammenarbeit über KubeEdge hinaus erreichen, ist mit allen öffentlichen Cloud-Diensten kompatibel und kann jederzeit gewechselt werden, sodass es die Anforderungen jedes Benutzers in jeder Umgebung erfüllen kann. Es ist mit AIoT-bezogenen Modulen ausgestattet. Neben der Verwendung mehrerer Modelle zur Gewährleistung der intelligenten Bereitstellung von Kubernetes bietet es Benutzern auch mehr Softwaredienste für intelligente Automatisierungsgeräte, sodass Benutzer die Erstellung komplexer intelligenter Szenarien erfolgreich abschließen können.
Im zukünftigen KaaS-Trend setzt sich Boundless dafür ein, Shifu zum Standard der neuen Generation von AIoT KaaS zu machen und die Bedürfnisse aller IoT-Benutzer und -Entwickler perfekt zu erfüllen.