Arm软件生态总监专业解读：为什么k3s是K8S在边缘场景的未来？

近日，业界领先的容器管理软件提供商Rancher Labs（以下简称Rancher）和全球著名的芯片设计公司Arm携手宣布将进一步深化战略合作，Arm硬件将与Rancher k3s强强结合，帮助企业在边缘计算战略中充分利用Kubernetes变革性的强大能力。

“基于Arm Neoverse的边缘优化硬件与Rancher发布的轻量级Kubernetes发行版k3s相结合，使原本为云开发的先进工具在边缘设备中的实现成为可能。” Arm软件生态系统总监Bhumik Patel评价道。

针对这一说法，作者与Bhumik Patel进行了更为深入的交谈，您可以通过以下五个QA，充分了解“为什么k3s是K8S在边缘场景的未来？”

Q：Rancher是最早使用由Arm Neoverse提供支持的Amazon EC2 A1实例的公司之一，Arm当初为什么需要这样一个独特的开发环境呢？

Bhumik Patel：数据显示，到2020年，全球连接的设备数量将超过200亿。这些设备绝大多数在Arm架构上运行，而我们发现，越来越多的设备开始运行在基础设施的边缘。用户需求的迅猛增长，对基于Arm架构的敏捷开发方案的诉求变得日益紧迫。Arm Neoverse提供了构建下一代云基础架构边缘所需的IP，为我们所看到的物联网引起的数据爆炸提供支持。Amazon EC2 A1由64位Arm Neoverse内核提供支持，为构建扩展和基于Arm的应用程序提供了一种经济高效的方式。包括要在Arm平台上部署应用程序的本地开发，消除了使用交叉编译器和模拟器的复杂性。

随着技术的进步和发展，容器正逐渐改变过去运营和管理边缘和物联网平台的方式。提供可伸缩性、可管理性以及在这些设备上部署通用和多功能应用程序的能力，将为物联网世界带来如云世界一般的灵活性。在人们的第一印象中，对于边缘和物联网设备，Kubernetes显得过于庞大和复杂，通常物联网设备都会比数据中心和云占用的资源要更少。然而，Rancher发行的k3s是经CNCF一致性认证的轻量级Kubernetes发行版，面向资源受限的环境和低触摸操作，尤其适用于边缘和物联网环境。

在k3s的开发过程中，Rancher在Arm服务器上运行了CI基础架构，A1实例使Rancher能够为k3s建立一个Arm-native CI流水线，从而提高开发人员的生产力、增加可靠性，并降低了总体开发和测试技术设施的开支。这样的设置让开发和测试过程中发生了巨大的变化，同时，也意味着Rancher可以完全在Arm架构上高效、无需交叉编译和仿真地开发、构建以及发布k3s。

Q：您对边缘计算加速落地有怎样的预测呢？

Bhumik Patel：如今，从物联网终端到智能手机和基础设施，全球有数十亿的设备都是由基于Arm的处理器提供支持的。传统上，嵌入式设备是低功耗、低性能的设备，但这种情况正在迅速改变。市场目前正经历着一场前所未有的巨变：每一个网关和设备都变得越来越智能，执行的任务比过往的任何时候都多。随着互联设备变得越来越重要，容器化正将传统的云开发方法推向了边缘。

这样的原因显而易见。每个人都希望从以微服务为中心的云原生环境所带来的效益当中受益。为了释放物联网的价值，Arm开发了Project Cassini，一个合作伙伴生态系统，旨在开发平台标准和参考系统，以支持在基础架构边缘部署云原生软件堆栈。Project Cassini的目标之一，是使边缘设备通过Kubernetes实现云原生化，这恰恰正是k3s真正的价值所在。我们正在使边缘计算变得完全是云原生的、智能化的、可扩展的和具备安全性的。

Q：为什么选择Kubernetes？对比其他选项而言，Kubernetes为什么更具有吸引力？

Bhumik Patel：Kubernetes正逐渐成为企业容器编排的实施标准，它的下一个挑战是将相同的功能、强大的模型从云端延展到边缘，k3s可以提升容器的边缘效率。k3s专门为边缘设计，从Kubernetes中移除了数百万行在边缘环境中不需要的代码，使它可以非常轻巧与容易地在最偏远和异常的环境中进行部署。

k3s的主要优点是它可以实现大量设备资产的集中管理。从以往看，边缘设备一般在孤岛进行开发，通常非常容易出现故障，另一方面，管理成千上万的单个端点任务非常繁重。如果主节点出现故障，就没有真正的方法对所有设备进行协调修复，或者在出现问题时能够回滚。在k3s中，开发人员可以创建一个集中管理的集群，在该集群中，用户通过单个UI查看整个设备的状态。k3s降低了更新和回滚所带来的复杂性问题，更为关键的是，它与平台无关。因此，开发人员仅需少量的工作，就可以更容易、有效地管理资产。

Q：您能列举几个比较有趣的关于边缘计算的用例吗？

Bhumik Patel：在物联网当中，增长最为明显和最令人兴奋的领域是IIoT（工业互联网）。在过往的数年间，智能制造全面推动自动化，发展至今，行业所面临的挑战是寻找创新和有效的方法来管理庞大的连接机器资产。

实时产生数据的嵌入式工业设备也早已经不是什么新鲜事物了，工厂车间布满了遗留的M2M（机器对机器），我们开始看到容器化设备取代嵌入式设备的发展趋势。这是方法论上的重大转变，转向更集中的方法来管理大规模物联网部署。这样的发展是极有道理的，机器人技术的采用、机器学习技术和人工智能均在表明，容器的价值是从物联网中提取价值的一种安全可扩展的方式。

Hivecell是k3s一个非常好的用例，该公司从IoT设备产生的数据中提取价值。石化公司正在使用Hivecell的k3s集群来提取和分析石油钻机的30,000个传感器捕获的未使用数据。同样，风力发电厂的工程师亦需要由风力发电机创建的数据来更好地预测和应对环境变化。在云中处理来自350,000个风力发电机的数据是极其珍贵的；而在另一个用例当中，Hivecell提供了容器化边缘集群，并提供了获取和分析大量数据所需要的计算能力。

Q：您如何看待Kubernetes在未来几年的应用？

Bhumik Patel：Kubernetes不仅会越来越受欢迎，它还将成为事实上的容器发行版。我们看到很多开源项目的实验，这些项目现已被整合到托管服务当中，在未来几年间将出现爆炸式增长。容器为技术团队提供一种将项目更快地转换为活动部署的方法，而至关重要的是，用户可以更快地扩展他们。这对于我们讨论的成千上万个互联设备的边缘部署有着非凡的意义——物联网将持续推动边缘创新的需求，Kubernetes显然将在市场演变当中扮演重要角色。

从Arm的角度来看，这一切都是为了在边缘和IoT部署中推动自我可持续发展。作为一个生态系统，我们正在推动安全和参考平台，这些平台使开发团队可以高效地部署容器，而无需将所有时间花费在设备管理活动上。

一切开源，立即体验

k3s秉承着Rancher 100%开源的理念，欢迎前往官网或GitHub主页下载、安装、体验，为我们提供更多的反馈与建议。

k3s官网：https://k3s.io/

k3s GitHub主页：https://github.com/rancher/k3s/