公眾號「架構成長指南」，專注于生產實踐、云原生、分布式系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)技術分享。

概述

隨著科技的進步，軟件系統(tǒng)的部署架構也在不斷演進，從以前傳統(tǒng)的物理機到虛擬機、Docker和Kubernetes，我們經歷了一系列變化。

這些技術的引入給我們帶來了更高的資源利用率、更快的部署速度和更強大的擴展性，下面讓我們一起探索這些演進，了解如何從傳統(tǒng)部署走向現(xiàn)代化架構，為軟件系統(tǒng)的開發(fā)和部署帶來更多的便利和靈活性。

物理機部署

物理機部署在計算機早期階段比較盛行，因為那時候虛擬化和云計算等技術還沒有普及，物理機是主要的部署選擇。

優(yōu)點

• 性能和資源控制：物理機提供了直接訪問硬件資源的能力，在某些對性能要求較高的應用場景中，可以實現(xiàn)更好的性能表現(xiàn)。
• 硬件特定需求：某些應用程序可能對特定硬件設備或外部接口有依賴，例如需要直接訪問物理網卡或存儲設備

缺點

系統(tǒng)資源利用率較低

• 不同應用程序依賴于同一類庫的不同版本，必須使用不同的機器
• 不同的應用程序不能共用同一端口，這使得在某些場景下，即使計算節(jié)點還有足夠的計算資源，依然無法通過 部署多個實例來提供服務

系統(tǒng)資源無法進行有效隔離

• 很可能出現(xiàn)一個應用程序耗光所有資源，導致其他應用程序無法正常運行的情況。
• 無法做到應用程序快速彈性擴容

運維方式

物理機代表：IBM小型機、HP小型機，在此架構和部署的模式下，哪種應用部署在哪些節(jié)點上，往往是固定不變的，這使得自動化運維變得困難重重，通常的做法是人工維護應用與服務器之間的關系表

虛擬機部署

虛擬機是一種將物理計算機資源劃分為多個獨立的虛擬環(huán)境的技術，通過虛擬化軟件，可以在一臺物理服務器上運行多個虛擬機，云計算的興起和發(fā)展，使得虛擬機得到了更廣泛的應用，截止目前，大部分還是有在用虛擬機部署。

優(yōu)點

• 硬件資源隔離
• 資源的充分利用

缺點

• 運維管理成本較高，需要管理的主機數(shù)量是原來的數(shù)倍，管理復雜度的提升顯而易見
• 依賴庫需要單獨安裝，版本很難保持一致
• 不容易遷移

運維方式

小公司自建私有云，采用業(yè)界開源OpenStack的云平臺進行管理，大的公有云公司采用自己的云平臺進行管理，如：阿里云、騰訊云、華為云、青云、AWS

容器化部署

容器化部署主要是以Docker為代表，Docker的出現(xiàn)填補了傳統(tǒng)虛擬化技術的一些不足之處，如啟動時間長、資源占用高等問題。它通過利用Linux內核的容器特性，實現(xiàn)了更為輕量級的虛擬化解決方案，所以不少公司采用了這種方式部署。

優(yōu)點

一致的運行環(huán)境

提供了除內核外完整的運行時環(huán)境，確保了應用運行環(huán)境一致性

快速移植

由于 Docker 確保了執(zhí)行環(huán)境的一致性，使得應用的遷移更加容易。Docker 可以在很多平臺上運行，無論是物理機、虛擬機、公有云、私有云，甚至是筆記本，其運行結果是一致的

更快速的啟動時間

傳統(tǒng)的虛擬機技術啟動應用服務往往需要數(shù)分鐘，而 Docker 容器應用，由于直接運行于宿主內核，無需啟動完整的操作系統(tǒng)，因此可以做到秒級、甚至毫秒級的啟動時間。大大的節(jié)約了開發(fā)、測試、部署的時間

更高效的利用系統(tǒng)資源

由于容器不需要進行硬件虛擬以及運行完整操作系統(tǒng)等額外開銷，Docker 對系統(tǒng)資源的利用率更高。無論是應用執(zhí)行速度、內存損耗或者文件存儲速度，都要比傳統(tǒng)虛擬機技術更高效

缺點

由于容器數(shù)量龐大，通過手動運維方式工作量比較大

與虛擬機比較

特性	容器	虛擬機
啟動	秒級	分鐘級
硬盤使用	MB	GB
性能	接近原生	弱于
系統(tǒng)支持量	單機支持上千個容器	一般幾十個
管理成熟度	已k8s為代表	以OpenStack、vmware為代表

K8S部署

盡管Docker提供了一種方便的容器化解決方案，但在進行大規(guī)模部署和管理時，會面臨大量的版本更新升級部署，以及高可用的管理等問題。

而Kubernetes提供了更強大和全面的容器管理和編排功能，他能夠自動處理復雜的任務，如容器調度、擴縮容、服務發(fā)現(xiàn)和負載均衡等，簡化了部署和管理過程，同時提供了更好的可擴展性和可靠性，所以是現(xiàn)在各大公司采用的主流部署方式。

優(yōu)點

應用自動化部署

只需要執(zhí)行一個命令，就可以把服務啟動起來，而不用關心該部署到那個節(jié)點上。

彈性擴縮容

使用一個簡單的命令、控制臺 或基于 CPU 內存使用情況自動對應用程序進行擴容或者縮容

灰度發(fā)布

保證在應用版本升級時，對線上用戶無感知

多環(huán)境部署支持

支持公有云，私有云，混合云，多重云部署

可維護好

提供了專門的運維系統(tǒng)界面，可以在線管理大規(guī)模應用，進行升級、回滾、監(jiān)控等，比如 Rancher、KubeSphere

缺點

K8s 系統(tǒng)架構比較復雜，對于初學者門檻有點高

運維方式

采用k8s進行容器管理，在發(fā)布服務時，構建基礎容器鏡像，到鏡像倉庫，在對應環(huán)境訪問鏡像倉庫，拉取對應容器鏡像進行部署

以上我們介紹了物理機、虛擬機、容器化和K8s部署區(qū)別，我們可以根據(jù)自身的需求選擇最適合自己的部署方式，希望對你有所幫助。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的从物理机到K8S：应用系统部署方式的演进及其影响的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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