挑战
像许多政府一样，蒙特利尔市拥有许多遗留系统，而且“我们有些系统比在这里工作的一些开发人员年龄还大”，该市的首席技术官 Jean-Martin Thibault 说。“我们有大型机、各种 Windows 版本、各种 Linux 版本、新旧 Oracle 系统、Sun 服务器、各种数据库。像所有大公司一样，一些最重要的系统，例如预算和人力资源，都是在过去 30 年里内部在大型机上开发的。”总共有 1,000 多个应用程序，其中大部分运行在不同的生态系统中。2015 年，一个新的管理团队决定打破这些孤岛，并投资 IT，以实现该市更集成化的治理。他们需要弄清楚如何现代化架构。
解决方案
第一步是容器化。团队从一个由四到五台服务器组成的小型 Docker 场开始，使用 Rancher 提供对 Docker 容器及其日志的访问，并使用 Jenkins 进行部署。解决方案架构师 Marc Khouzam 说：“我们的工作基于新趋势；我们理解了不变性、不停机部署等带来的好处。”他们很快意识到也需要编排，并选择了 Kubernetes。企业架构师 Morgan Martinet 说：“Kubernetes 提供了如何为任何类型的应用程序描述架构的概念，并基于这些概念部署运行基础设施所需的一切。它正在成为事实上的标准。”
影响
上市时间大幅缩短，从几个月缩短到几周。部署时间从几个月缩短到几小时。Thibault 说：“过去，你必须申请虚拟机，仅仅这项工作就可能需要几周时间，很轻松。现在你甚至不必申请任何东西。你只需创建你的项目，它就会被部署。”Kubernetes 还提高了该市计算资源的使用效率：Martinet 说：“以前，我们目前在 Kubernetes 上运行的 200 个应用程序组件需要数百台虚拟机，而现在，如果我们谈论一个单一的生产环境，我们能够将它们运行在 8 台机器上，包括 Kubernetes 的主节点。”所有这些都由一个只有 5 人的小团队操作 Kubernetes 集群完成。
“我们有大型机、各种 Windows 版本、各种 Linux 版本、新旧 Oracle 系统、Sun 服务器、各种数据库。一些最重要的系统，例如预算和人力资源，都是在过去 30 年里内部在大型机上开发的。”
近年来，这一事实成为了一个巨大的痛点。总共有 1,000 多个应用程序，运行在几乎同样多的不同生态系统中。2015 年，一个新的市政府管理团队决定打破这些孤岛，并投资 IT，以实现更集成化的治理。Thibault 说：“组织是孤立的，因此架构也是孤立的。一旦我们集成到一个 IT 团队中，我们决定重新设计整体企业架构。”
现代化架构的第一步是容器化。解决方案架构师 Marc Khouzam 说：“我们的工作基于新趋势；我们理解了不变性、不停机部署等带来的好处。”团队从一个由四到五台服务器组成的小型 Docker 场开始，使用 Rancher 提供对 Docker 容器及其日志的访问，并使用 Jenkins 进行部署。
但是这个 Docker 场的设置有一些限制，包括缺乏自愈和基于流量的动态伸缩，以及优化服务器资源和伸缩到相同容器的多个实例所需的工作量。团队很快意识到也需要编排。Thibault 说：“Kubernetes 应运而生，带来了所有这些功能，使得管理更容易，并为用户提供了更多好处。”
团队评估了几种编排解决方案，但 Kubernetes 脱颖而出，因为它解决了所有痛点。（他们还受到了雅虎日本案例的启发，团队成员认为该案例接近他们的愿景。）企业架构师 Morgan Martinet 说：“Kubernetes 提供了如何为任何类型的应用程序描述架构的概念，并基于这些概念部署运行基础设施所需的一切。它正在成为事实上的标准。它还承诺了跨云提供商的移植性。现在选择 Kubernetes 为我们提供了许多选项，例如在内部或任何 IaaS 提供商中运行集群，甚至在任何主要云提供商中使用 Kubernetes 即服务。”
决策中的另一个重要因素是供应商中立性。Thibault 说：“作为政府实体，我们选择产品和提供商时保持中立至关重要。Cloud Native Computing Foundation 独立于任何公司，提供了这一点。”
Kubernetes 的实施始于使用内部 Ansible 剧本部署一个小集群，该集群很快被 Kismatic 发行版取代。考虑到他们在操作 Kubernetes 平台时看到的复杂性，他们决定为开发团队提供基于 Helm 的自动化 CI/CD 解决方案。Khouzam 说：“Kubernetes 上的集成 CI/CD 解决方案标准化了各个开发团队设计和部署解决方案的方式，但允许他们保持独立。”
在重新架构过程中，团队还添加了 Prometheus 用于监控和警报，Fluentd 用于日志记录，Grafana 用于可视化。Martinet 说：“我们对正在部署的内容有了更清晰的可见性。”Khouzam 补充道：“最大的好处是我们可以跟踪任何事物，即使是不在 Kubernetes 集群中运行的事物。这是我们统一监控工作的方式。”
总而言之，云原生解决方案对速度和管理开销都产生了积极影响。通过标准化、代码生成、自动部署到 Kubernetes 以及通过 Prometheus 进行标准化监控，上市时间大幅缩短，从几个月缩短到几周。部署时间从几个月和几周的规划缩短到几小时。Thibault 说：“过去，你必须申请虚拟机，仅仅这项工作就可能需要几周时间才能正确配置。”此外，对于专用系统，通常需要引入专家以其自己的方法进行安装，这可能需要数周甚至数月。
现在，Khouzam 说：“我们几乎可以部署任何已经 Docker 化的应用程序，而无需任何人的帮助。在 Kubernetes 中运行一个项目完全取决于你需要编程实际软件的时间。它不再依赖于部署。部署速度如此之快，以至于可以忽略不计。”
Kubernetes 还提高了该市计算资源的使用效率：Martinet 说：“以前，我们目前在 Kubernetes 中运行的 200 个应用程序组件需要数百台虚拟机，而现在，如果我们谈论一个单一的生产环境，我们能够将它们运行在 8 台机器上，包括 Kubernetes 的主节点。”所有这些都由一个只有 5 人的小团队操作 Kubernetes 集群完成。Martinet 补充道：“无论你衡量什么，这都是一个巨大的进步。”
因此，团队的未来战略是尽可能地针对 Kubernetes，这不足为奇。Thibault 说：“如果某个东西不能在 Kubernetes 中运行，我们会等它。”这意味着他们尚未将该市的任何 Windows 系统迁移到 Kubernetes，尽管这是他们希望做的事情。Martinet 说：“我们尽可能与市场合作，向我们的供应商施压，要求他们支持 Kubernetes，因为它是一种更容易管理的解决方案。”
Thibault 预见到在不久的将来，该市 60% 的工作负载将在 Kubernetes 平台上运行——基本上是他们可以在那里运行的任何和所有用例。他说：“它比我们过去做事的方式效率高得多。我们不会回头。”