焕然一新的Mesos

作者 宋子豪俞捷

小引

MesosCon北京将于6月20日到22日在北京国家会议中心举行。这是Linux基金会主办的一年一度的Mesos盛会。报名详情请见这里，购票记得使用7折优惠码MCA1730。

闲言碎语

很早的时候，就想找个机会，静下心来，好好写一篇介绍Mesos的文章，好让国内对Mesos感兴趣的同学能有更深入的了解，同时吸引更多志同道合的小伙伴加入社区。苦于项目上的压力，接二连三的deadline，以及作为一个重度拖延症患者与生俱来的自我开脱能力，这篇blog post就一直在我的backlog里面。拖沓至今，恰逢MesosCon Asia将于6月20日至22日在北京国家会议中心举办，同时即将发布Mesos 1.3即将发布，希望借此机会，能在这篇文章里跟大家分享Mesos最近几个版本的关键性功能，以及对Mesos未来的一点思考与探讨。

言归正传

最近两年，Mesos有了很大的变化，尤其自Mesos 1.0发布以来，项目发展的步伐明显变快，每一个新版本都在保持稳定性的同时，都包含了一些关键性的功能。在此，我们着重为大家介绍Mesos 1.1的嵌套容器 (Nested Container) 与任务组 (Task Group)。

Nested Container and Task Group (嵌套容器与任务组）

熟悉容器的同学，可能已经对Pod有一定的了解，我们可以这样定义Pod的：在同一机器共同管理下的一组容器共享着部分资源（如网络、储存卷等），却又允许每个容器享有别的专有资源（如容器镜像、资源限额等）。以下，是在生产环境中Pod的使用场景：

• 在主应用程序容器旁运行一个辅助容器（如日志收集、备份等）。
• 在主应用程序容器旁运行一个配适器容器（如监测终端、队列消耗等）。
• 在一个Pod里运行一系列中转任务，其任务不影响Pod里其余任务的正常运行（如正在备份数据至持久化储存卷的任务）。
• 保证历史遗留却重要的应用能与所支持的进程性能隔离。
• 部署一组有着相同生命周期的容器，调度器针对这些容器进行统一调度。

为了在Mesos支持以上生产环境中所需要的真实场景，我们给Mesos定义了两个最新概念：任务组（Task Group）和嵌套容器（Nested Container）：

一点Mesos的背景知识

在Mesos的世界，很长的一段时间里，一直有着执行器（Executor）和任务（Task）的概念，每台机器允许运行多个执行器的同时，每个执行器允许运行多个任务，更为详细地说，每个执行器是运行在一个容器当中（称之为执行器容器），同时，每个任务运行在执行器容器中。请看以下简要示意图：

1. 调度器部署任务：
2. 任务运行在执行器里，同时执行器在容器中运行：
3. 执行器可运行多个任务：
4. Agent可以运行多个执行器：

任务组（Task Group）

在此之前，支持Pod场景的限制在于，现有的Scheduler和Executor API不能原子性地（atomically）发送一组任务给Executor，尽管一个Scheduler可以使用现有的API部署多个任务在同一个Executor上，但这些任务是以单个事件的形式抵达Executor（一次只传递一个任务），由于任何一个任务有可能在其传递的过程中被遗漏（如网络分隔等原因），多任务传递的原子性得不到保证。所以，基于最新的任务组，我们能保证用户定义的任务组能够全部原子性地传递到Executor，这就是我们给任务组定义的“全有或全无”机制。

若想了解更多关于任务组，请阅读任务组API用户文档。

嵌套容器（Nested Container）

嵌套容器，顾名思义，指的是嵌套于另一容器当中的容器，他们共享着network namespace于储存卷且允许享有其各自的容器镜像和资源限额。

我们通过定义新的Agent API来管理嵌套容器，任何被授权的管理者或执行器，都可以利用这个新的API来部署、管理、清理嵌套容器。与此同时，我们支持嵌套容器的多层嵌套，最多嵌套32层（由Linux Kernel pid namespace和user namespace等因素决定）。

以下是利用新的Agent API部署嵌套容器的简要工作流程：

1. 执行器发送LAUNCH_NESTED_CONTAINER的命令给Agent：
2. 基于执行器部署嵌套容器的命令，Agent在执行器容器中部署了一个嵌套容器：
3. 执行器发送WAIT_NESTED_CONTAINER的命令给Agent，让其监控此嵌套容器的状态:
4. 根据指定的容器ID，Agent监控嵌套容器并等待其运行中止或结束，一旦此嵌套容器中止或结束任务，Agent将发送其退出状态（exit status）给执行器：

在不久的将来，我们还将为嵌套容器开发更多的特性，如嵌套容器的资源隔离（目前所有嵌套容器共享其执行器容器的资源，如CPU、GPU、内存等）、嵌套容器的资源使用统计数据等。如果有同学对某些特性感兴趣、有更好的建议、或希望为Mesos容器化贡献力量，欢迎跟我们联系（Mesos Slack Channel: @gilbert @jieyu）。

今天就码到这吧，本来想把Mesos 1.2的标志特性Debug Container也一起概括进来的，但考虑到内容较多，还是留给下次好了。接下来即将发布的几个Mesos新版本，都将会包含一些非常重要的特性，如Mesos 1.3的multi-role和hierarchy-role、Mesos 1.4的Resource Provider和对CSI（最新容器储存标准）的支持，我们对此充满信心，敬请期待！

最后，同学们要是对Mesos容器化的发展方向及开发状态感兴趣，欢迎加入到我们的Mesos容器化工作组，我们会根据大家的讨论及各大公司的需求，一同决定Mesos容器化各项特性的优先级，欢迎各位同学给我们多提意见与建议！

作者简介

宋子豪，Apache Mesos PMC/Committer，现任Mesosphere分布式系统工程师，自2015年起专注于Mesos容器领域的开发，主要参与贡献了Unified Containerizer、Pods等关键性功能。宋子豪毕业于加州大学圣巴巴拉分校，计算机工程硕士。目前关注云计算及分布式系统。

俞捷博士，现任美国 Mesosphere 公司架构师，技术总监。从 2013 年起担任 Apache Mesos 项目管理委员会委员，是代码的主要贡献者之一。现在主要负责容器，存储和网络方面的开发与维护。在 Mesosphere 之前，曾在 Twitter 担任高级软件工程师，参与 Twitter Mesos 集群的开发与维护。博士毕业于美国密西根大学计算机科学与工程系，从事并行计算方面的研究，曾多次在国际顶级会议和杂志上发表研究论文。本科毕业于复旦大学软件工程系。

转自 http://www.infoq.com/cn/articles/talk-about-new-mesos