容器應用帶來的困擾
容器應用在2019年迎來新的一輪浪潮，全球整體容器市場規模以高達30%的速度高歌猛進，大多數企業開始全面擁抱容器化，容器的規模、密度愈加擴大。
根據Sysdig 2019年容器使用報告統計，在企業內部容器規模方面，9%的企業用戶容器規模已經達到5000以上；在容器密度方面，與2018年相比，每台主機中的容器密度提高了100%，從15個增加到了30個，其中最大節點密度已經達到250個。
- 本統計數據來自sysdig-2019-container-usage-report
在這樣的應用規模下，也許大家有類似的經歷：
- 當部署高密度容器節點或資源敏感環境時，容器的基礎設施資源占用超乎了想象；
- 當大規模應用拉起或突發流量時，原本覺得夠用的並發速度卻成為了瓶頸；
面對這兩個問題，是否有什么解決方案么？本文將和大家一起探討一下解決這兩個問題的一些“心路歷程”。
重新造個“輪子”？！
上述兩個問題在大規模容器化應用的過程中不斷出現，並且隨着IoT、邊緣計算產業的興起變得愈發緊迫：邊緣節點資源敏感，留給容器基礎設施的資源屈指可數，一個更輕量、更快速的容器引擎呼之欲出。
接下來我們想分享一下應用過程中的一些嘗試：
首先考慮“能否對開源容器引擎軟件進行輕量化改造”，沿着這個思路，我們嘗試過對Docker容器引擎進行了裁剪和精簡化，例如去除不需要的功能、組件結構優化等，甚至對Golang本身編譯進行優化，但是效果不甚理想。因為我們的使用范圍並不只是服務器等通用場景，我們的容器甚至會運行在端側的嵌入式設備上，單單裁剪容器引擎其實也並不能完全滿足我們的要求。
另外，由於覆蓋雲、IoT、邊緣計算等多個場景，我們的裁剪和輕量化並不能通用適配所有場景，因此需要維護多個容器引擎版本，這對我們的升級和維護造成了不少麻煩。
這時候，一個大膽的想法涌入了我們的腦海，是不是可以重新造個“輪子”！對於軟件工程師來說，沒有什么是比重新造個“輪子”更棒了！
對, 那我們就重新造一個“大一統”的容器引擎！
千呼萬喚，iSulad來了
2017年，iSula容器團隊開始了重新開發一個容器引擎的計划，並在2018年開始在華為內部分產品進行替代。
2019年，我們針對CRI接口進行了一次大范圍的重構和補全，並最終決定將它與openEuler操作系統一並開源出來。
現在的iSulad項目的目標是成為通用的端、邊、雲平台一體的容器引擎，可提供統一的架構設計來滿足雲、IoT、邊緣計算等多個場景的應用。
最后，我們的小螞蟻iSulad終於出生了！
看到這里，同學們可能會有點疑惑，iSulad到底是啥呢？
iSula 在居住中南美洲亞馬遜叢林的巴西原住民眼里，它是一種非常強大的螞蟻，學術上稱為“子彈蟻”，因為被它咬一口，猶如被子彈打到那般疼痛，它是世界上最強大的昆蟲之一。
iSula為全量的容器軟件棧，包括引擎、網絡、存儲、工具集與容器OS；iSulad 作為其中輕量化的容器引擎，可以為多種場景提供最靈活、最穩定、最安全的底層支撐，與子彈螞蟻"小個頭、大能量"的形象不謀而合。
iSulad的特點：
- 輕
- iSulad的第一個使用場景是在端側設備上，你很難想象在一個智能攝像頭上會使用容器來達到快速、簡單切換算法應用部署的功能，在那樣嚴苛的資源要求環境下，iSulad (Light Mode)本身占用資源極低(<15M),並結合特殊的輕量化鏡像，達成極致的資源占用的效果。
- 當然，在通用場景下，iSulad也有着不錯的輕量化表現。iSulad將端側的優秀實踐繼承到通用服務器場景，利用輕量化的lxc運行時以及極其輕量的monitor進程，簡化了整個調用鏈路
- 快
- 隨着Serverless的快速興起，Serverless Container也成為雲計算的一個重要的基礎設施。為了滿足Serverless Container的訴求，iSulad進行了一系列的嘗試和努力：
- ）iSulad采用C/C++語言實現，具備運行速度快、底噪低等特性，且LXC運行時優秀的並發設計也為iSulad並發性能提供了基石；
- ）架構設計上，除了啟動容器部分需要通過fork/exec的方式，其他部分均使用調用函數庫的方式加快執行速度；通過將鏡像和rootfs部分獨立為服務，以及優化鏡像模塊元數據的隔離性，實現了不同鏡像和rootfs之間的操作完全隔離。
- 易
- 根據Sysdig的統計，當前79%的用戶仍在使用Docker作為其主力容器引擎
- sysdig-2019-container-usage-report
- 應用的遷移一直是一個很令人頭疼的問題，iSulad為了使開發者遷移方便，正在籌備開發一系列遷移工具，幫助開發者將自己的應用平滑遷移到iSulad上來。
- 更激動的是，iSulad很快就會支持熱遷移啦，那時候就能更便捷的遷移開發者的應用了。
- 靈
- iSulad針對不同的使用場景提供不同的模式供大家組合切換，開發者可以根據自己的使用需要靈活配置切換注重性能的performance模式和注重資源占用的light模式。
- iSulad支持多種不同的容器形態，iSulad內置支持系統容器、安全容器和普通容器以及輕量化容器支持。
iSulad應用實測
經過上文的介紹，是不是想看看iSulad的實際效果呢?
- 在內存資源占用方面，100容器啟動情況下，iSulad比Docker所占用的內存資源消耗下降68%。
- 在並發啟動速度方面，100容器並發情況下，iSulad比Docker要快上35%：
更多信息
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openEuler開源社區：https://openeuler.org
iSulad項目源碼：https://gitee.com/openeuler/iSulad