通用電氣GE微服務實踐：在容器中部署有狀態應用

通用電氣GE

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

GE在航空，電力，運輸，能源等行業具備豐富的產品線和運營經驗。同時GE也通過數字化的方式幫助客戶進行產品的運維，數據分析和改進。GE為此建立了自己的物聯網數字化平臺。

GE采用微服務架構，并通過容器來運行有狀態應用。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據管理方法。需要有一個能夠同時運行無狀態應用和有狀態應用的基礎層。

最終，GE選擇了與Portworx攜手，來建立CSI對容器存儲和數據進行有效管理。

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。傳統的存儲，都是通過虛擬機和操作系統來驅動存儲的，對于容器來說則很不適用。因為容器通常被編排程序Orchestrator排程在多節點的環境下來運行。應用程序也不都是在單一的容器內運行。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據中心里。所以當我們嘗試把某個卷添加到這樣一個分布式系統里的時候，就會出現非常多的問題。這些問題需要運維工程師花大量的時間來做調整，讓卷與這樣的分布式系統產生映射。假如說一個5節點的Cassandra集群，這些節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生，如何在這樣的分布式系統里為存儲設定密碼？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的調度軟件scheduler無縫集成。

像數據庫這樣的有狀態型容器化應用需要在分布式節點上的永久數據。Portworx使用有狀態的Stateful Fabric來管理數據卷，即container-SLA-aware，來做到這一點。復制卷數據確保其狀態，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那用做傳統存儲系統的綁定組。使用Portworx管理有狀態容器Stateful Containers很方便，每個容器級別的數據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點在同一個環網上，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共存，而不產生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的安全與合規管理功能，幫助GE滿足公司內部對于平臺架構的安全合規要求，也滿足了用戶和客戶的存儲加密，存儲快照這樣的需求。