挑战
与许多政府一样，蒙特利尔市拥有许多遗留系统，而且“我们这里有些系统的历史比一些开发人员还要长，”该市首席技术官 Jean-Martin Thibault 说。“我们有大型机、各种版本的 Windows、各种版本的 Linux、新旧 Oracle 系统、Sun 服务器，以及各种数据库。与所有大公司一样，一些最重要的系统，如预算和人力资源系统，都是在过去 30 年中使用大型机内部开发的。” 总共有 1000 多个应用程序，而且大多数应用程序都在不同的生态系统上运行。2015 年，一个新的管理团队决定打破这些孤岛，并投资于 IT，以便朝着更加一体化的城市治理方向发展。他们需要找到实现架构现代化的方法。
解决方案
第一步是容器化。该团队从一个包含四到五台服务器的小型 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。“我们的工作基于新的趋势；我们了解不可变性和无停机部署等优势，”解决方案架构师 Marc Khouzam 说。他们很快意识到他们也需要编排，并选择了 Kubernetes。企业架构师 Morgan Martinet 说：“Kubernetes 提供了有关如何描述任何类型应用程序的架构的概念，并根据这些概念部署运行基础架构所需的内容。它正在成为事实上的标准。”
影响
上市时间已大大缩短，从几个月缩短到几周。部署时间从几个月缩短到几小时。“过去，您必须申请虚拟机，而仅仅这一项就可能需要几周时间，”Thibault 说。“现在，您甚至不需要申请任何东西。您只需创建您的项目，它就会被部署。” Kubernetes 还提高了该市计算资源的使用效率：“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，如果我们谈论的是单个生产环境，我们能够在 8 台机器上运行它们，包括 Kubernetes 的主节点，”Martinet 说。所有这些都由一个只有 5 人的小团队来操作 Kubernetes 集群。
“我们有大型机、各种版本的 Windows、各种版本的 Linux、新旧 Oracle 系统、Sun 服务器，以及各种数据库。一些最重要的系统，如预算和人力资源系统，都是在过去 30 年中使用大型机内部开发的。”
近年来，这一事实成为了一个很大的痛点。总共有 1000 多个应用程序，在几乎同样多的不同生态系统上运行。2015 年，一个新的城市管理团队决定打破这些孤岛，并投资于 IT，以便朝着更加一体化的治理方向发展。“组织是孤立的，因此架构也是孤立的，”Thibault 说。“一旦我们整合到一个 IT 团队中，我们就决定重做整个企业架构。”
实现架构现代化的第一步是容器化。“我们的工作基于新的趋势；我们了解不可变性和无停机部署等优势，”解决方案架构师 Marc Khouzam 说。该团队从一个包含四到五台服务器的小型 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。
但这种 Docker 场设置有一些局限性，包括缺乏自我修复和基于流量的动态扩展，以及优化服务器资源和扩展到同一容器的多个实例所需的工作量。该团队很快意识到他们也需要编排。“Kubernetes 应运而生，”Thibault 说，“它带来了所有这些功能，使管理变得更加容易，并为用户带来了更多好处。”
该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与他们的愿景非常接近。）“Kubernetes 提供了有关如何描述任何类型应用程序的架构的概念，并根据这些概念部署运行基础架构所需的内容，”企业架构师 Morgan Martinet 说。“它正在成为事实上的标准。它还承诺了跨云提供商的可移植性。现在选择 Kubernetes 为我们提供了许多选择，例如在内部或任何 IaaS 提供商处运行集群，甚至在任何主要云提供商处使用 Kubernetes 即服务。”
做出决定的另一个重要因素是供应商中立性。“作为一个政府机构，我们在选择产品和供应商时必须保持中立，”Thibault 说。“云原生计算基金会独立于任何公司，这提供了这种中立性。”
Kubernetes 的实施始于使用内部 Ansible playbook 部署一个小集群，该 playbook 很快被 Kismatic 发行版取代。考虑到他们在运营 Kubernetes 平台时遇到的复杂性，他们决定为开发团队提供基于 Helm 的自动化 CI/CD 解决方案。“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，”Khouzam 说。
在重新架构过程中，该团队还添加了 Prometheus 用于监控和警报、Fluentd 用于日志记录以及 Grafana 用于可视化。“我们增强了对正在部署内容的可视性，”Martinet 说。Khouzam 补充说：“最大的好处是我们能够跟踪任何东西，甚至是不在 Kubernetes 集群内运行的东西。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，上市时间已大大缩短，从几个月缩短到几周。部署时间从数周和数月的计划缩短到数小时。“过去，您必须申请虚拟机，而仅仅正确配置就可能需要几周时间，”Thibault 说。此外，对于专用系统，通常需要专家使用他们自己的方法来安装它们，这可能需要数周甚至数月的时间。
现在，Khouzam 说，“我们可以在没有任何人帮助的情况下部署几乎任何已进行 Docker 化的应用程序。在 Kubernetes 中运行项目完全取决于您需要多长时间来编写实际软件。它不再依赖于部署。部署非常快，可以忽略不计。”
Kubernetes 还提高了该市计算资源的使用效率：“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，如果我们谈论的是单个生产环境，我们能够在 8 台机器上运行它们，包括 Kubernetes 的主节点，”Martinet 说。所有这些都由一个只有五人的小团队来操作 Kubernetes 集群。Martinet 补充说：“无论您如何衡量，这都是一个巨大的进步。”
因此，该团队未来的战略是尽可能多地以 Kubernetes 为目标，这应该不足为奇。“如果有什么东西不能在 Kubernetes 中运行，我们会等待它，”Thibault 说。这意味着他们还没有将该市的任何 Windows 系统迁移到 Kubernetes 上，尽管这是他们想做的事情。“我们正在尽可能与市场合作，向我们的供应商施压，要求他们支持 Kubernetes，因为这是一种更容易管理的解决方案，”Martinet 说。
Thibault 预计在不久的将来，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。“这比我们以前做事的方式高效得多，”他说。“我们不会走回头路。”