通用電氣GE微服務實踐：在容器中部署有狀態(tài)應用

通用電氣GE

通用電氣GE，創(chuàng)立于1892年，是世界上最大的技術和服務跨國公司。自托馬斯·愛迪生創(chuàng)建通用電氣公司以來，業(yè)務遍及世界上100多個國家，擁有員工315,000人。

GE在航空，電力，運輸，能源等行業(yè)具備豐富的產(chǎn)品線和運營經(jīng)驗。同時GE也通過數(shù)字化的方式幫助客戶進行產(chǎn)品的運維，數(shù)據(jù)分析和改進。GE為此建立了自己的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化平臺。

GE采用微服務架構，并通過容器來運行有狀態(tài)應用。為此，需要建立CSI（Container Storage Interface），GE嘗試了一些辦法，但是從使用上來說并不成熟，無法給平臺的用戶和合作伙伴，提供簡單易操作的容器存儲和數(shù)據(jù)管理方法。需要有一個能夠同時運行無狀態(tài)應用和有狀態(tài)應用的基礎層。

最終，GE選擇了與Portworx攜手，來建立CSI對容器存儲和數(shù)據(jù)進行有效管理。

Portworx建立了物理存儲之上的軟件定義的存儲抽象層，用戶不需要思考具體在使用那種物理存儲，也不需要知道承載應用的是哪朵公有云或者私有云。

在沒有這樣一個抽象層之前，用戶需要手動的把物理存儲卷來分配到某個容器上。傳統(tǒng)的存儲，都是通過虛擬機和操作系統(tǒng)來驅(qū)動存儲的，對于容器來說則很不適用。因為容器通常被編排程序Orchestrator排程在多節(jié)點的環(huán)境下來運行。應用程序也不都是在單一的容器內(nèi)運行。比如Cassandra, 通常是部署在一系列的容器上。一個Cassandra集群可能會有3個、10個、15個Cassandra容器，被部署在15個不同的虛擬機上，甚至可能在不同的物理數(shù)據(jù)中心里。所以當我們嘗試把某個卷添加到這樣一個分布式系統(tǒng)里的時候，就會出現(xiàn)非常多的問題。這些問題需要運維工程師花大量的時間來做調(diào)整，讓卷與這樣的分布式系統(tǒng)產(chǎn)生映射。假如說一個5節(jié)點的Cassandra集群，這些節(jié)點都運行在哪些虛擬機上呢？又是在哪個存儲上呢？于是我們不得不把應用跟虛擬機對應起來，因為我們在使用虛擬機對應的存儲資源。如果虛擬機停機了，我們就不得不去手動尋找相對應的存儲，然后把它和新的虛擬機對應起來。這跟云原生的思想和容器排程器Orchestrator的定位并不對路。同時新的問題又會產(chǎn)生，如何在這樣的分布式系統(tǒng)里為存儲設定密碼？如何做快照？這些問題都將留給我們的用戶，這就更有問題了。

作為GE，我們并不想把這樣的復雜的基礎架構爬坑工作留給用戶。

Portworx本身是一種基于容器的超融合架構，將計算資源與存儲有機結合在一起。同時Portworx與K8S的調(diào)度軟件scheduler無縫集成。

像數(shù)據(jù)庫這樣的有狀態(tài)型容器化應用需要在分布式節(jié)點上的永久數(shù)據(jù)。Portworx使用有狀態(tài)的Stateful Fabric來管理數(shù)據(jù)卷，即container-SLA-aware，來做到這一點。復制卷數(shù)據(jù)確保其狀態(tài)，同時滿足容器化應用的性能和可用性。更重要的是，Portworx可在每個容器級別中管理其快照、克隆副本和復制操作，使DevOps能夠單獨管理微服務，而不是像LUNs那用做傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)的綁定組。使用Portworx管理有狀態(tài)容器Stateful Containers很方便，每個容器級別的數(shù)據(jù)的可用性和管理也很簡單，且高度自動化。

如果需要部署一個Cassandra集群，而又并不想讓所有的節(jié)點在同一個環(huán)網(wǎng)上，在同一個Availability Zone或者Failure domain，Portworx可以幫助用戶更好的來架構這些分布式的應用。另外通常我們希望物理資源能夠有80%以上的利用率。我們需要讓不同的應用在同一個硬件內(nèi)共存，而不產(chǎn)生IO的沖突。Portworx并不是直接把存儲或者物理的LUNs跟應用連接起來，我們提供一個虛擬的存儲卷層來避免IO的沖突，并實現(xiàn)容器的加密或者是快照。尤其是當一個容器宕機，然后又從另外一個位置恢復后，我們就能夠快速找到原來的存儲，并且在新的容器中恢復。同時Portworx的安全與合規(guī)管理功能，幫助GE滿足公司內(nèi)部對于平臺架構的安全合規(guī)要求，也滿足了用戶和客戶的存儲加密，存儲快照這樣的需求。