原力注入

怀念一下 Mesos

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2021年《Mesos已死,Mesos不朽!》:Mesos已死,Mesos不朽!

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最近在反思大数据与 Kubernetes 的结合,同时重读了《Mesos: A Platform for Fine-Grained Resource Sharing in the Data Center》。Kubernetes 与 Mesos 的路线之争仿佛就在昨天。虽然 Mesos 项目已经淡出历史舞台,但其许多技术理念,例如 双层调度模型,依然具有重要的参考价值。

在借鉴这些技术时,我们需要保持警惕:过高的技术复杂性可能会演变为产品复杂性,从而限制产品的适用性与推广。技术的价值在于适配具体场景与解决实际问题,而非炫技。KISS(Keep It Simple, Stupid)原则始终是设计和实践中不可忽视的重要准则。

我个人认为 Kubernetes 成功的核心原因:

  1. 1. 容器化原生设计,广泛适用的场景
    容器作为 Kubernetes 的第一个公民,屏蔽了底层环境的差异性,形成了标准化的应用打包和交付方式。这种抽象设计不仅简化了资源管理,还使得 Kubernetes 能够广泛适用于微服务、批处理、大数据、机器学习等多种场景,真正实现了“一套工具解决多种需求”。

  2. 2. 强大的社区生态支持
    Kubernetes 的成功离不开 CNCF 社区的强大支持。社区集结了诸多科技巨头:

  • • Red Hat:操作系统领域的领军企业,推动 Kubernetes 与 Linux 生态深度整合。

  • • Google:大规模分布式系统的专家,为 Kubernetes 提供了关键技术支持和经验。

  • • 其他企业与专家:包括 AWS、Microsoft 等云厂商,以及大量贡献者,通过共同努力完善 Kubernetes 生态,博采众长,形成强大的产业协同效应。

  • 3. 易用性高,开箱即用
    Kubernetes 提供声明式管理、容器化原生支持和内置扩展机制,使开发者和运维工程师能够快速上手,轻松实现应用部署和集群管理。相比之下:

    • • Mesos 虽然具有灵活的双层调度模型,但其复杂的调度逻辑和高运维成本,导致其只适合特定的分布式计算场景。

    • • Kubernetes 的开箱即用能力更强,适用场景更加广泛,是企业选择的关键因素。

    Kubernetes 的成功不仅是技术的胜利,更是生态的胜利。容器的标准化设计、社区的强大协作以及高易用性,使其超越了 Mesos 等竞争对手,成为容器编排领域的事实标准。

    以下从设计理念、调度机制、容器化支持、易用性、生态系统、性能与扩展性、实际应用场景和市场表现等方面对 Kubernetes 和 Mesos 进行了详细对比。

    1. 设计理念

    特性KubernetesMesos
    核心目标专注于容器编排,适用于云原生应用的部署、管理和扩展。通用的资源调度平台,支持多种框架和工作负载(如批处理、流处理、数据库)。
    抽象模型以容器为核心的抽象(Pod、Service、Deployment 等),对容器化应用精细化管理。提供底层资源抽象(CPU、内存等),上层框架(如 Marathon 或 Spark)负责具体任务调度。
    用户对象专为开发者和运维工程师设计,简化应用部署和管理流程。面向资源管理和分布式计算领域的架构师和高级用户。

    2. 调度机制

    特性KubernetesMesos
    调度模型单层调度:Kubernetes 调度器直接调度所有任务和资源,提供全局控制能力。双层调度:Mesos Master 提供资源报价,框架调度器选择资源并分配任务。
    调度策略内置多种策略(如优先级、资源需求、节点亲和性),支持插件化和自定义调度器。调度灵活但复杂,框架需要自己实现调度逻辑(如数据本地性、任务优先级等)。
    资源粒度基于 Pod(容器组)的资源调度,支持细粒度的 CPU、内存和存储分配。基于裸资源(CPU、内存等)的调度,框架决定资源具体使用方式。

    3. 容器化支持

    特性KubernetesMesos
    容器支持专为容器设计,原生支持 Docker、Containerd 等容器运行时。最初并非为容器设计,后期通过 Marathon 和其他框架支持容器化工作负载。
    云原生特性完全基于云原生设计,支持声明式管理、自动扩展和服务发现等功能。支持多种工作负载,但对云原生场景的支持较弱,需要更多手动配置和管理。

    4. 易用性

    特性KubernetesMesos
    部署和使用提供丰富的工具(如 kubeadm、Helm)和文档,支持快速部署和配置。部署复杂,通常需要结合 Marathon 或 DC/OS 使用,学习曲线较陡。
    开发者友好性提供简单易用的 API 和 CLI,开发者可以快速上手。更面向高级用户,需要深入理解 Mesos 的生态和调度机制。

    5. 生态系统

    特性KubernetesMesos
    社区支持CNCF 旗下项目,社区活跃,拥有丰富的扩展插件(如 Istio、Prometheus)。Apache 项目,社区规模较小,活跃度不如 Kubernetes。
    插件与工具提供全面的插件支持(存储、网络、安全等),如 Helm、Cilium 等。插件和工具生态较为有限,主要依赖 Marathon 和第三方框架。

    6. 性能与扩展性

    特性KubernetesMesos
    扩展能力支持数千节点的集群管理,且在云原生场景下性能优化更好。更适合管理超大规模集群,但对容器化工作负载扩展性较差。
    负载类型优化容器化工作负载,适合微服务和云原生场景。支持多种负载(批处理、流处理、容器化等),但在多框架场景下可能有资源竞争问题。

    7. 实际应用场景

    特性KubernetesMesos
    典型场景云原生应用、微服务架构、DevOps 流程、容器编排、多云和混合云部署。分布式计算、大规模批处理、流式计算、异构工作负载管理(如 Spark、Hadoop 和 Cassandra)。
    用户案例Google、Netflix、Spotify 等互联网公司及各大云服务提供商广泛使用。Twitter、Airbnb、HubSpot 等早期用户,在后期大多迁移到 Kubernetes。

    8. 市场表现

    特性KubernetesMesos
    行业支持被 Google、Amazon、Microsoft 等主要云服务商支持,已成为容器编排领域的事实标准。活跃度下降,主要用户逐渐迁移到 Kubernetes,市场份额缩小。
    发展趋势社区和生态系统持续发展,成为云原生领域的核心项目。使用范围逐渐缩小,但对分布式计算和资源调度领域有重要历史贡献。

    总结

    1. 1. 灵活性与易用性

    • • Kubernetes 提供声明式管理、容器化原生支持和内置扩展机制,简化了开发、部署与运维工作。

    • • Mesos 拥有灵活的双层调度模型,但调度逻辑复杂,运维成本高,对用户专业知识要求较高。

  • 2. 适用场景

    • • Kubernetes 适用于云原生应用、微服务架构和多云部署,逐渐成为企业容器编排的首选。

    • • Mesos 最初专注于分布式计算、批处理和流处理场景,但对云原生支持不足,在容器化领域逐渐失去竞争力。

  • 3. 社区支持

    • • Kubernetes 由 CNCF 托管,社区活跃度高,生态系统丰富且持续增长(Docker 公司很早也支持 Kubernetes 了)。

    • • Mesos 由 Apache 基金会托管,社区活跃度下降,D2iQ 公司(前 Mesosphere)逐步将重点转向 Kubernetes 相关产品(如 Kaptain 和 Kommander)。