在戰(zhàn)術(shù)邊緣——讓我們將其定義為在戰(zhàn)場(chǎng)空間或危機(jī)環(huán)境中冒著致命風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)營(yíng)的平臺(tái)、站點(diǎn)和人員——一個(gè)常見(jiàn)的挑戰(zhàn)是如何創(chuàng)建或托管一個(gè)可以決定作戰(zhàn)人員生死的服務(wù)/應(yīng)用程序。提供態(tài)勢(shì)感知或關(guān)鍵通信的應(yīng)用程序?qū)τ谌蝿?wù)成功至關(guān)重要，但通常必須在連接和傳輸選項(xiàng)有限的環(huán)境中運(yùn)行。容器化應(yīng)用程序可以使戰(zhàn)術(shù)邊緣的用戶(hù)能夠動(dòng)態(tài)部署、管理和保護(hù)關(guān)鍵應(yīng)用程序。

可以說(shuō)，“類(lèi)似容器”的應(yīng)用程序分離的概念已經(jīng)存在了近 40 年;然而，與許多技術(shù)一樣，這些好處在一開(kāi)始可能沒(méi)有被充分認(rèn)識(shí)到。就容器的普及而言，實(shí)際上只是在過(guò)去10年左右，便攜式容器才能在不同級(jí)別的基礎(chǔ)設(shè)施中得到有效的實(shí)施和支持。

容器化對(duì)美國(guó)國(guó)防部 （DoD） 來(lái)說(shuō)并不是一個(gè)新概念：容器框架使應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員、數(shù)據(jù)經(jīng)理和最終用戶(hù)能夠打破孤島，提高部署新解決方案和現(xiàn)有 IT 現(xiàn)代化的速度和敏捷性，無(wú)論是用于國(guó)防部更廣泛的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化工作還是在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中的戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢(shì)。

政府機(jī)構(gòu)需要快速、經(jīng)濟(jì)高效地實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)應(yīng)用程序架構(gòu)的現(xiàn)代化，同時(shí)保持合規(guī)性和法規(guī)要求。Docker 引擎是一種開(kāi)源容器化技術(shù)，結(jié)合了用于構(gòu)建和容器化應(yīng)用程序的工作流。像使用 Docker 完成的容器化使機(jī)構(gòu)有可能在各種平臺(tái)上部署可擴(kuò)展的服務(wù)、改進(jìn)安全運(yùn)營(yíng)并增強(qiáng)應(yīng)用程序可靠性，以最大限度地提高現(xiàn)有容量、提高靈活性并管理成本。

采用挑戰(zhàn)

政府機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)用程序容器技術(shù)的低采用率部分可以追溯到對(duì)應(yīng)用程序容器是什么、培訓(xùn)負(fù)擔(dān)以及如何將容器開(kāi)發(fā)注入傳統(tǒng)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)環(huán)境的認(rèn)識(shí)不足。

一個(gè)常見(jiàn)的誤解是，應(yīng)用程序容器是久經(jīng)考驗(yàn)的虛擬硬件機(jī)器解決方案的一對(duì)一替代品。總而言之，容器將一個(gè)軟件包裝在一個(gè)完整的文件系統(tǒng)中，其中包含運(yùn)行所需的一切。生成的容器位于共享操作系統(tǒng)之上，可以與虛擬硬件解決方案協(xié)同工作。

Docker 程序執(zhí)行操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化，用于創(chuàng)建、部署和運(yùn)行應(yīng)用程序容器。國(guó)防部的優(yōu)勢(shì)在于有可能在節(jié)省資金的同時(shí)快速創(chuàng)新、開(kāi)發(fā)、部署和管理基于應(yīng)用程序的解決方案。

培訓(xùn) – 另一種技術(shù)

在國(guó)防部采用容器化的最大和最重要的障礙之一是，它是另一種需要培訓(xùn)的技術(shù)。

通常，容器將軟件與其周?chē)h(huán)境隔離;但是，所有應(yīng)用程序仍然依賴(lài)于底層 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)來(lái)運(yùn)行（即路由、交換、處理、存儲(chǔ)）。從廣義上講，基本 IT 系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加，并推動(dòng)了培訓(xùn)需求。我們都知道，超融合基礎(chǔ)架構(gòu)、100 Gb 網(wǎng)絡(luò)和 PB 級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)正在當(dāng)今交織在一起的“系統(tǒng)系統(tǒng)”中找到穩(wěn)固的位置。

通常需要訓(xùn)練士兵來(lái)維護(hù)通常過(guò)時(shí)的應(yīng)用程序、基礎(chǔ)設(shè)施和安全架構(gòu)。此外，由于時(shí)間和預(yù)算限制，計(jì)算機(jī)科學(xué)、應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)、開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng) （DevOps） 和安全運(yùn)營(yíng) （SecOps） 的培訓(xùn)必須側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)，幾乎沒(méi)有空間進(jìn)行新興解決方案的培訓(xùn)。

不是附加技術(shù)

Docker不一定是直觀地固定在現(xiàn)有開(kāi)發(fā)環(huán)境中或符合現(xiàn)有安全策略，技術(shù)或?qū)嵺`的東西。

構(gòu)建和配置 Docker 容器時(shí)，將考慮所有應(yīng)用程序依賴(lài)項(xiàng)。這樣做可以消除許多（但不是全部）系統(tǒng)環(huán)境依賴(lài)關(guān)系。因此，以前的許多系統(tǒng)依賴(lài)項(xiàng)都是在開(kāi)發(fā)級(jí)別而不是系統(tǒng)管理員級(jí)別管理的。此外，截至目前，沒(méi)有針對(duì) Docker 或容器技術(shù)的安全技術(shù)實(shí)施指南 （STIG） 或任何普遍接受的 DoD 安全最佳實(shí)踐。

自動(dòng)化和編排

現(xiàn)代容器技術(shù)的一個(gè)強(qiáng)大功能是多主機(jī)集群編排：自動(dòng)部署操作、自動(dòng)擴(kuò)展和縮減、自我修復(fù)功能、自動(dòng)放置、負(fù)載平衡等。與基于虛擬機(jī) （VM） 的應(yīng)用部署相比，精細(xì)容器自動(dòng)化具有顯著優(yōu)勢(shì)。VM 可能需要幾分鐘才能使用托管應(yīng)用程序啟動(dòng)，而容器可以在幾秒鐘內(nèi)完成部署。然而，隨著這種自動(dòng)化水平的提高，復(fù)雜性和故障排除挑戰(zhàn)也隨之增加?？膳渲玫墓δ芊浅V泛，可以包括特定于應(yīng)用程序的設(shè)置。因此，需要更專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)來(lái)有效地開(kāi)發(fā)和部署容器化應(yīng)用程序。

鑒于技術(shù)素養(yǎng)差距和對(duì)此解決方案的不熟悉程度，目前政府沒(méi)有免費(fèi)或低成本的途徑來(lái)采用像 Docker 這樣的容器化應(yīng)用程序。然而，對(duì)于所需的投資水平來(lái)說(shuō)，它仍然是一個(gè)具有巨大潛力的選擇。

容器的優(yōu)點(diǎn)

盡管存在上述挑戰(zhàn)，但擴(kuò)大Docker的采用可能會(huì)在提高國(guó)防部的任務(wù)能力方面具有變革性。使用 Docker 容器使開(kāi)發(fā)人員能夠?qū)?yīng)用程序與所有必要的依賴(lài)項(xiàng)（例如系統(tǒng)工具、系統(tǒng)庫(kù)和設(shè)置）捆綁為一個(gè)完整的包，使它們?cè)诙鄠€(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中可移植。容器有效地將軟件與周?chē)h(huán)境隔離開(kāi)來(lái)，如果被機(jī)構(gòu)接受用于應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，Docker 提供了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，可以釋放更大的容器化效率和優(yōu)勢(shì)。

降低 SWaP – 考慮戰(zhàn)術(shù)

從歷史上看，戰(zhàn)術(shù)通信設(shè)備依賴(lài)于許多變量，使其比敏捷作戰(zhàn)人員所需的更笨重、更重、用途更差。例如，將專(zhuān)用于各個(gè)功能的單獨(dú)硬件的情況并不少見(jiàn)。與傳統(tǒng)的虛擬化硬件應(yīng)用托管選項(xiàng)相比，容器化應(yīng)用實(shí)際上需要的資源（如內(nèi)存和 CPU）要少得多，這意味著優(yōu)化的容器解決方案可以顯著減少物理應(yīng)用的占用空間。此外，結(jié)構(gòu)良好的容器可以跨無(wú)數(shù)硬件平臺(tái)移植，包括輕量級(jí)小型計(jì)算機(jī)和基于 Arm 處理器的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。因此，可以減小尺寸、重量和功耗 （SWaP），和/或更多應(yīng)用程序可以在相同的現(xiàn)有硬件上運(yùn)行：因此，事半功倍。

自動(dòng)化和編排

Docker 配備了自動(dòng)化和編排功能（稱(chēng)為 Docker Swarm，或簡(jiǎn)稱(chēng)為 Swarm），可以啟用該功能，為高度可用的應(yīng)用程序提供跨不同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的自我修復(fù)、自動(dòng)擴(kuò)展、自動(dòng)復(fù)制、自動(dòng)分發(fā)和負(fù)載平衡服務(wù)。配置良好的 Swarm 可以協(xié)調(diào)應(yīng)用程序?qū)嵗淖詣?dòng)放置，以響應(yīng)不斷增加的服務(wù)請(qǐng)求或節(jié)點(diǎn)中斷，而無(wú)需人工交互。此外，在許多情況下，可以在生產(chǎn)中動(dòng)態(tài)添加或刪除 Swarm 組件，而無(wú)需維護(hù)窗口或中斷服務(wù)。

戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用的高可用性

現(xiàn)代作戰(zhàn)人員需要安全、小巧、快速、有效和有彈性的現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)技術(shù)。部署生死攸關(guān)的態(tài)勢(shì)感知所需的應(yīng)用程序很困難，因?yàn)樵趹?zhàn)術(shù)環(huán)境中資源稀缺。處理在戰(zhàn)術(shù)邊緣是一種溢價(jià)，并且存在真正的局限性。簡(jiǎn)單地添加硬件和軟件（增加SWaP）以實(shí)現(xiàn)高可用性并不總是可行的，當(dāng)然也是不可取的。集成容器生態(tài)系統(tǒng)可能能夠提供一定程度的應(yīng)用程序彈性，即使處理和通信傳輸有限。

用戶(hù)現(xiàn)在可以利用不斷增長(zhǎng)的支持良好的第三方軟件供應(yīng)商庫(kù)，提供可配置的預(yù)打包容器;軟件定義網(wǎng)絡(luò) （SDN）、存儲(chǔ)融合、分布式文件系統(tǒng)和安全監(jiān)控是加入行列的幾個(gè)關(guān)鍵功能。這些容器化應(yīng)用程序以及更多的自動(dòng)化和配置功能為程序員提供了更多選擇來(lái)開(kāi)發(fā)有效的應(yīng)用程序。

考慮到容器的SWaP優(yōu)勢(shì)以及自動(dòng)化，可移植性和編排能力，使用配置良好的Swarm是可行的，像Docker這樣的容器化應(yīng)用程序可以在不同的硬件上提供高度可用的多應(yīng)用程序托管生態(tài)系統(tǒng)，提供多即時(shí)負(fù)載平衡訪問(wèn)和彈性。

對(duì)Docker和用例多功能性的廣泛認(rèn)識(shí)將刺激更廣泛的采用：一旦完成，在該環(huán)境中快速創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)相關(guān)應(yīng)用程序的能力將大大提高。容器化還應(yīng)該降低成本，從應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)、應(yīng)用程序可移植性、系統(tǒng)管理和系統(tǒng)多功能性開(kāi)始。應(yīng)減少為特定設(shè)備和 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)定制應(yīng)用程序的時(shí)間，而將更多時(shí)間花在實(shí)現(xiàn)功能上。

潛在用例

在戰(zhàn)術(shù)邊緣，容器化技術(shù)是最佳的，因?yàn)樗梢允棺罱K用戶(hù)動(dòng)態(tài)部署、管理和保護(hù)關(guān)鍵應(yīng)用程序，所有這些都是內(nèi)置的可用性保證。

軍事用戶(hù)可以使用容器化在任何具有容量和連接的可用處理資產(chǎn)中“自動(dòng)神奇地”部署關(guān)鍵應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可以在地理上分布，并利用軟件定義的存儲(chǔ)策略和融合。分布式應(yīng)用程序服務(wù)可以向下推送到最終用戶(hù)設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)可以快速部署和解構(gòu)，用于個(gè)別特派團(tuán)、臨時(shí)行動(dòng)支助，甚至匿名收集情報(bào)。

審核編輯：郭婷