直击 OpenShift 与 Kubernetes (K8s) 的核心差异

发布于:2025-06-29 ⋅ 阅读:(15) ⋅ 点赞:(0)

简单来说,可以把 Kubernetes 想象成汽车的发动机,它非常强大、标准、可插拔。而 OpenShift 则是一辆完整的、可以直接上路的豪华汽车,它不仅包含了 K8s 这个发动机,还配备了车身、仪表盘、导航、安全系统、自动驾驶辅助等所有必需的部件,并且全部由一个厂商(红帽)进行了深度整合和测试。

OpenShift 多出来的功能,主要是为了提升开发者生产力、增强企业级安全、简化运维管理这三个目标。这些功能是通过增加一系列**自定义资源(CRD)和控制器(Controller/Operator)**来实现的。

下面我将详细列出 OpenShift 比原生 K8s 多出的核心功能,以及实现这些功能所增加的关键组件。


OpenShift 多出的核心功能及组件

我将从几个维度来为你拆解:

1. 应用开发与生命周期管理 (Developer Experience)

这是 OpenShift 与 K8s 最大的区别之一,它极大地降低了开发人员使用容器平台的门槛。

多出的功能 实现方式及新增组件 对比原生 K8s
Source-to-Image (S2I) 通过 BuildConfig (构建配置) 和 ImageStream (镜像流) 这两个 OpenShift 特有的 CRD 实现。S2I 工具会读取源代码,并使用一个“构建器镜像”(如 Node.js、Python 环境)来自动编译、打包,最终生成一个可运行的容器镜像,存入内部镜像仓库。 原生 K8s 没有内建的从代码到镜像的构建能力。你需要自己编写 Dockerfile,并使用外部 CI/CD 工具(如 Jenkins, GitLab CI)来构建和推送镜像。
声明式 CI/CD (OpenShift Pipelines) 集成了开源项目 Tekton。通过 Pipeline、Task 等 CRD,可以直接在 OpenShift 中以 YAML 的形式定义和运行 CI/CD 流水线,实现从代码提交到部署的全自动化。 原生 K8s 需要自己集成外部的 CI/CD 工具。Tekton 虽然也可以独立安装在 K8s 上,但 OpenShift 将其深度集成并提供了更好的 UI 和管理体验。
增强的 Web 控制台 (Developer Console) OpenShift 的 Web Console 是一个功能极其丰富的管理界面,特别是它的 "Developer" 视角。它以“应用”为中心,图形化地展示应用的拓扑结构、构建、部署、路由、资源使用情况等,非常直观。 原生 K8s 的 Dashboard 功能相对基础,主要以 Pod、Deployment 等底层资源为中心,对不熟悉 K8s 的开发者不太友好。
开箱即用的 Serverless (OpenShift Serverless) 集成了开源项目 Knative。通过 Service, Route, Configuration, Revision 等 Knative CRD,让开发者可以部署“无服务”应用,实现事件驱动和按需扩缩容到零。 原生 K8s 需要手动安装和配置 Knative 才能获得 Serverless 能力。
2. 安全性 (Security)

OpenShift 的安全策略是“默认安全”,比 K8s 严格得多。

多出的功能 实现方式及新增组件 对比原生 K8s
严格的安全上下文约束 (Security Context Constraints - SCC) SecurityContextConstraints (SCC) 是 OpenShift 独有的资源对象。它定义了一组 pod 可以拥有的权限,例如是否能以 root 身份运行、是否能访问宿主机网络等。默认情况下,所有 Pod 都被分配到 restricted SCC,禁止以 root 运行。 K8s 使用 PodSecurityPolicy (PSP,已废弃) 或 Pod Security Admission (PSA),但配置相对复杂,且默认策略不如 OpenShift 严格。管理员需要自行配置才能达到类似的安全级别。
内置的 OAuth 认证服务器 OpenShift 内置了一个 OAuth Server,开箱即用地提供了用户认证功能。它可以轻松地与 LDAP、GitHub、GitLab 等身份提供商集成,用于 API 和 Web Console 的登录。 原生 K8s 将认证完全交由管理员自己解决。你需要自己部署和配置复杂的认证代理或 Webhook,才能实现类似的用户认证。
增强的多租户隔离 (Project) OpenShift 使用 Project 这个概念来替代 K8s 的 Namespace。Project 本质上是一个带有额外注解和安全策略的 Namespace。它为每个项目自动创建独立的网络(netid)、资源配额和 RBAC 角色,实现了更强的租户隔离。 K8s 的 Namespace 只是一个逻辑上的资源分组,默认情况下网络是互通的,需要管理员手动配置 NetworkPolicy、ResourceQuota 和 RBAC 来实现隔离。
3. 网络 (Networking)
多出的功能 实现方式及新增组件 对比原生 K8s
简单易用的应用路由 (Route) OpenShift 使用 Route 这个 CRD 来暴露服务到集群外部。它比 K8s 的 Ingress 更简单,并由一个开箱即用的 OpenShift Ingress Controller (通常基于 HAProxy) 自动处理。创建 Route 后,应用即可通过 app-name.apps.cluster-domain.com 这样的域名访问。 K8s 提供了 Ingress 资源规范,但你必须自己选择、安装和配置一个 Ingress Controller(如 Nginx Ingress, Traefik)。
集成的服务网格 (OpenShift Service Mesh) 集成了开源项目 Istio 和 Kiali。通过 Operator 进行一键安装和管理,为微服务提供流量管理、策略执行、遥测收集和可视化能力。 K8s 需要手动安装和维护复杂的 Istio,集成难度较高。
4. 运维与集群管理 (Operations & Management)
多出的功能 实现方式及新增组件 对比原生 K8s
全生命周期管理的 Operator 框架 Operator Lifecycle Manager (OLM) 是 OpenShift 的核心组件。它负责管理集群中所有 Operator 的安装、升级和依赖关系。OperatorHub 则是一个内置的“应用商店”,可以轻松发现和安装经过认证的 Operator。 Operator 是 K8s 生态的概念,但 K8s 本身不提供管理 Operator 的框架。OLM 和 OperatorHub 是 OpenShift 对其进行的工程化和产品化。
集成的监控和告警 默认安装并配置好了基于 Prometheus 和 Alertmanager 的监控告警栈。它不仅监控集群核心组件,还能自动发现和监控应用。Web Console 中也深度集成了监控图表。 原生 K8s 需要你手动部署和配置 Prometheus 全家桶,并且需要自己编写抓取规则来监控应用。
集成的日志系统 默认安装并配置好了基于 EFK/Loki 栈(Elasticsearch/Fluentd/Kibana 或 Loki/Promtail/Grafana)的日志聚合系统。可以集中收集所有容器和节点的日志,并提供查询界面。 原生 K8s 没有内置的日志聚合方案,需要管理员自行部署和维护。
自动化的操作系统和集群升级 OpenShift 4.x 运行在 Red Hat Enterprise Linux CoreOS (RHCOS) 这个不可变的容器操作系统上。集群的所有组件(包括操作系统)都由 Machine Config Operator (MCO) 等一系列 Operator 管理。升级集群就像点击一个按钮一样简单,Operator 会自动完成从操作系统到 K8s 再到 OpenShift 组件的全栈升级。 K8s 的升级通常是一个复杂且风险较高的过程,需要手动或借助第三方工具(如 kubeadm)来升级控制平面和工作节点,并且操作系统的升级是独立进行的。
5. 镜像管理 (Image Management)
多出的功能 实现方式及新增组件 对比原生 K8s
内置的容器镜像仓库 OpenShift 集群自带一个安全、私有的 Integrated Image Registry。它与 OpenShift 的认证系统和 ImageStream 紧密集成。 原生 K8s 不提供镜像仓库,你需要使用外部的仓库,如 Docker Hub、Harbor、GCR 等。
镜像流 (ImageStream) ImageStream 是一个非常强大的 OpenShift 独有资源。它是一个指向一系列镜像版本的虚拟视图。当 ImageStream 中跟踪的外部镜像(如 centos:7)更新时,它可以自动触发新的 S2I 构建和应用重新部署,实现真正的持续部署。 K8s 的 Deployment 直接引用具体的镜像 tag 或 digest。如果基础镜像更新了,你需要手动修改 Deployment 的 YAML 文件并重新部署。

总结

对比维度 Kubernetes (原生) OpenShift (企业版 K8s)
定位 核心编排引擎 (Kernel) 完整的应用平台 (Distribution/OS)
开发者体验 需要开发者精通 Dockerfile 和 CI/CD 工具 提供 S2I、Web IDE、CI/CD 流水线,对开发者友好
安全性 默认宽松,需要管理员手动加固 默认安全,内置 SCC、OAuth,租户隔离强
网络 提供 Ingress 规范,需自备 Controller 内置 Route 和 Ingress Controller,开箱即用
运维 组件分散,升级复杂,监控日志需自行搭建 Operator 驱动,一键升级,内置监控日志告警
生态 极度灵活,自由选择组件和工具 观点明确(Opinionated),提供一套经过整合和支持的解决方案

总而言之,OpenShift 通过增加 BuildConfig, ImageStream, Route, SCC, Project, OperatorLifecycleManager 等一系列核心组件,将 Kubernetes 从一个强大的“半成品”变成了一个功能完备、安全可靠、易于使用的企业级“成品”。它牺牲了一定的灵活性,换来了无与伦比的生产力和开箱即用的体验。


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