虚拟化和裸金属中的K8s部署环境架构与特性对比

简介

伴随着 IT 云化转型的逐步推进，越来越多的用户加入应用容器化改造的行列，并使用 Kubernetes（K8s）进行容器部署管理。然而，令不少用户感到困惑的是，由于大部分应用此前都部署在虚拟化或超融合环境，在进行容器化转型后，企业应该继续沿用原有架构，还是有必要替换成“更契合容器”的裸金属服务器。

在虚拟化（含超融合）和裸金属环境运行 K8s 有何区别？两者更适合支持哪些应用和使用场景？企业应如何进行选择？在这篇文章中，我们将详细对比虚拟化和裸金属运行 K8s 的架构，并从性能、可用性、扩展能力、资源投入等 13 个角度，全面解析两者对 K8s 的支持能力，为用户选择 K8s 部署环境提供参考。

架构对比

从上图可以看出，将 K8s 部署在虚拟化与裸金属环境，最大区别在于有无虚拟化层：虚拟化环境采用多台虚拟机支持 K8s 集群，而裸金属环境下 K8s 直接跑在物理服务器上。这样的架构差异具体体现在以下方面。

操作系统

在虚拟化环境中，主机安装 Host OS 支持虚拟机运行，而虚拟机安装 Node OS 支持 K8s 集群运行。在同一个虚拟化集群上，可以通过不同的虚拟机支持不同的操作系统版本、K8s 版本和应用程序版本。

而裸金属服务器操作系统需要用户自行选配，该操作系统直接作为 Node OS 支持 K8s 集群，一台裸金属服务器只可支持一种操作系统，该操作系统为该服务器上运行的所有应用程序所共用。

资源访问方式

虚拟化架构使用虚拟化层来管理和分配物理资源。一台物理服务器被分割成多个虚拟服务器，每个虚拟服务器可以运行不同的应用程序，多个虚拟机在同一组物理服务器上可共享资源，并可动态地请求和释放资源。

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