1、概述

云容器引擎（Cloud Container Engine，简称CCE）提供高度可扩展的、高性能的企业级Kubernetes集群，支持运行Docker容器。借助云容器引擎，您可以在华为云上轻松部署、管理和扩展容器化应用程序。

华为云是全球首批Kubernetes认证服务提供商（Kubernetes Certified Service Provider，KCSP），是国内最早投入Kubernetes社区的厂商，是容器开源社区主要贡献者和容器生态领导者。华为云也是CNCF云原生计算基金会的创始成员及白金会员，云容器引擎是全球首批通过CNCF基金会Kubernetes一致性认证的容器服务。

2、云容器引擎架构

云容器引擎可提供高可靠高性能的企业级容器应用管理服务。云容器引擎架构可支持多集群部署，同时可实现容器编排、应用管理、服务治理等功能。

3、云容器引擎相关功能

云容器引擎提供高度可扩展的、高性能的企业级Kubernetes集群，包括集群管理、节点管理、节点池管理、工作负载、亲和/反亲和性调度、容器网络、容器存储、插件管理、模板市场、弹性伸缩、权限管理、系统管家等功能，为您提供一站式容器平台服务。

3.1、集群管理

云容器引擎CCE是一种托管的Kubernetes服务，可进一步简化基于容器的应用程序部署和管理，方便您在CCE中创建Kubernetes集群，部署您的容器化应用，以及方便管理和维护。

• 一站式部署和运维：使用云容器引擎，您可以一键创建Kubernetes容器集群，无需自行搭建Docker和Kubernetes集群。您可以通过云容器引擎自动化部署和一站式运维容器应用，使得应用的整个生命周期都在云容器引擎内高效完成。
• 支持多类型容器集群：通过云容器引擎您可以直接使用高性能的弹性云服务器、裸金属服务器、GPU加速云服务器等多种异构基础设施，您可以根据业务需要在云容器引擎中快速创建集群，并通过云容器引擎对创建的集群进行统一管理。

3.2、节点管理

节点是容器集群组成的基本元素。节点取决于业务，既可以是虚拟机，也可以是物理机。每个节点都包含运行Pod所需要的基本组件，包括 Kubelet、Kube-proxy 、Container Runtime等。在云容器引擎CCE中，主要采用高性能的弹性云服务器ECS或裸金属服务器BMS作为节点来构建高可用的Kubernetes集群。

3.3、节点池管理

支持创建新的自定义节点池，借助节点池基本功能方便快捷地创建、管理和销毁节点，而不会影响整个集群。新节点池中所有节点的参数和类型都彼此相同，您无法在节点池中配置单个节点，任何配置更改都会影响节点池中的所有节点。

3.4、工作负载

工作负载是在Kubernetes上运行的应用程序。无论您的工作负载是单个组件还是协同工作的多个组件，您都可以在Kubernetes上的一组Pod中运行它。在Kubernetes中，工作负载是对一组Pod的抽象模型，用于描述业务的运行载体，包括Deployment、Statefulset、Daemonset、Job、CronJob等多种类型。

CCE提供基于Kubernetes原生类型的容器部署和管理能力，支持容器工作负载部署、配置、监控、扩容、升级、卸载、服务发现及负载均衡等生命周期管理。

3.5、亲和/反亲和性调度

云容器引擎提供工作负载和可用区、工作负载和节点以及工作负载间的亲和性/反亲和调度。您可根据业务需求设置亲和性，实现工作负载的就近部署，容器间通信就近路由，减少网络消耗；您也可以对同个工作负载的多个实例设置反亲和部署，减少宕机影响，对互相干扰的应用反亲和部署，避免干扰。

3.6、 网络访问方式

云容器引擎通过将Kubernetes网络和VPC深度集成，提供了稳定高性能的网络访问方式，能够满足多种复杂场景下工作负载间的互相访问。

3.7、持久化存储卷

云容器引擎除支持本地磁盘存储外，还支持将工作负载数据存储在云存储上，当前支持的云存储包括：云硬盘存储卷（EVS）、文件存储卷（SFS）、对象存储卷（OBS）和极速文件存储卷（SFS Turbo）。

3.8、插件扩展

CCE提供了多种类型的系统插件，用于管理集群的扩展功能，以支持选择性扩展满足特性需求的功能。

• 提供OpenAPI和社区原生API。
• 提供Kubectl插件和社区原生Kubectl工具。

3.9、生态工具

云容器引擎深度集成应用服务网格和Kubernetes Helm标准模板。

3.10、弹性伸缩

CCE支持集群节点、工作负载的弹性伸缩，支持手动伸缩和自动弹性伸缩，并可以自由组合多种弹性策略以应对业务高峰期的突发流量浪涌。

3.11、权限管理

权限管理是在统一身份认证服务（IAM）与Kubernetes的角色访问控制（RBAC）的能力基础上，打造的细粒度权限管理功能，支持基于IAM的细粒度权限控制和IAM Token认证，支持集群级别、命名空间级别的权限控制，帮助用户便捷灵活的对租户下的IAM用户、用户组设定不同的操作权限。

4、云容器引擎产品优势

云容器引擎是基于业界主流的Docker和Kubernetes开源技术构建的容器服务，提供众多契合企业大规模容器集群场景的功能，在系统可靠性、高性能、开源社区兼容性等多个方面具有独特的优势，满足企业在构建容器云方面的各种需求。

4.1、简单易用

• 通过WEB界面一键创建Kubernetes集群，支持管理虚拟机节点或裸金属节点，支持虚拟机与物理机混用场景。
• 一站式自动化部署和运维容器应用，整个生命周期都在容器服务内一站式完成。
• 通过Web界面轻松实现集群节点和工作负载的扩容和缩容，自由组合策略以应对多变的突发浪涌。
• 通过Web界面一键完成Kubernetes集群的升级。
• 深度集成应用服务网格和Helm标准模板，真正实现开箱即用。

4.2、高性能

• 基于在计算、网络、存储、异构等方面多年的行业技术积累，提供业界领先的高性能云容器引擎，支撑您业务的高并发、大规模场景。
• 采用高性能裸金属NUMA架构和高速IB网卡，AI计算性能提升3-5倍以上。

4.3、安全可靠

• 高可靠：集群控制面支持3 Master HA高可用，3个Master节点可以处于不同可用区，保障您的业务高可用。集群内节点和工作负载支持跨可用区（AZ）部署，帮助您轻松构建多活业务架构，保证业务系统在主机故障、机房中断、自然灾害等情况下可持续运行，获得生产环境的高稳定性，实现业务系统零中断。

• 高安全：私有集群，完全由用户掌控，并深度整合IAM和Kubernetes RBAC能力，支持用户在界面为子用户设置不同的RBAC权限。

4.4、开放兼容

• 云容器引擎在Docker技术的基础上，为容器化的应用提供部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等一系列完整功能，提高了大规模容器集群管理的便捷性。
• 云容器引擎基于业界主流的Kubernetes实现，完全兼容Kubernetes/Docker社区原生版本，与社区最新版本保持紧密同步，完全兼容Kubernetes API和Kubectl。

5、容器时代的云计算

5.1、容器

容器技术是一种轻量级的操作系统虚拟化方案，可基于操作系统虚拟出更加细粒度的资源单位。

优势：

• 通过共享kernel，细粒度资源隔离
• 定义了环境无关的标准交付，部署规范
• 秒级快速启动和停止

5.2、容器关键概念

镜像：应用发布的标准格式，通过Dockerfile描述，可构建为一个tar包；

镜像仓库：存放镜像文件的场所；

容器：容器是从镜像创建的运行实例，可以被启动、停止和删除。

5.3、 Docker镜像

• Docker镜像提供了一种全新的软件格式。使得软件的分发变得容易，Build Once，Run Anywhere。
• Docker镜像分层的特性，也使得该软件格式能够被快速打包，占用空间也大大减少

5.4、Kubernetes架构

kubernetes主要功能如下：

• 使用Docker对应用程序打包，实例化、运行
• 以集群的方式运行，管理跨节点的容器
• 解决Docer跨节点容器之间的通讯问题
• Kubernetes的自我修复机制使得容器集群总是运行在用户期望的状态。

6、云容器引擎应用场景

6.1、 场景1：自动化运维和高可用

自动化运维和高可用

通过容器服务可快速搭建电商等业务系统，用户可一键创建容器集群，并自动化部署中间件服务和容器化业务，实现全生命周期一站式管理。同时容器的分布式部署方式可最大程序地保证应用高可用。

优势：

• 自动化管理：业务快速部署及自动弹性伸缩，应用全生命周期一站式管理。
• 业务高可用：集群控制面HA和跨AZ高可用，容器应用优雅下线。

6.2、场景2：DevOps持续交付

可定制化持续交付流程：配合第三方开发流水线开发测试工具，自动完成从代码提交到应用部署的DevOps完整流程，替代部署复杂、迭代缓慢的传统方式，提高企业代码交付和部署的效率。

优势：

• 可定制自动化：实现从代码变更、代码构建、镜像构建和应用部署的全流程自动化；
• 开放能力：兼容第三方代码扫描、检测和测试工具，满足开发阶段多样性要求

6.3、场景3：有状态容器应用

有状态容器应用：有状态容器应用是指在运行过程中需要保存数据或状态的一类容器应用。CCE利用华为云的EVS/SFS等存储能力提供高可用存在卷，实现“有状态容器应用”的数据持久化能力。

优势：

• 数据持久化存储：容器实例故障或迁移时，数据不丢失；
• 多实例数据共享：多个实例可共享存储；

6.4、场景4：裸金属私有集群

高性能裸金属私有集群：在物理机上直接部署容器，省去虚拟化开销，计算、存储、网络能力相比虚拟机私有集群大大提升，特别适合有高性能需求的业务场景。

优势：

• 高性能：物理机上直接部署容器，容器性能达到物理机水准；
• 高密度：相比虚拟机集群，容器部署密度提升数倍。

7、小结

本文参与华为云社区【内容共创】活动第18期。
https://bbs.huaweicloud.com/blogs/364560

任务27：云容器引擎：让云上环境搭建更简单