云原生2.0：逐步向“以应用为中心”演进

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导  读

随着数字化转型的不断深入,云原生也面临新一步的发展迭代。为了让企业充分享受云计算带来的红利,将企业的数字化建设、业务智能升级带入新阶段,云原生2．0时代呼之欲出。

自2006年,美国亚马逊公司正式推出自家的弹性计算云服务EC2算起,云计算已经走过了15年的光景。自此之后,云计算这一新型计算资源获取方式的发展突飞猛进,全球进入云计算时代。

如今,云计算已经成为最为热门的科技概念之一,也成为企业数字化转型的重要方式。与此同时,一个名为“云原生”的概念成为云计算领域的热词。

“云原生”,来自于Cloud Native的直译。拆开来看,Cloud是指其应用软件是在云端而非传统的数据中心;Native代表应用软件从一开始就是基于云环境、专门为云端特性而设计,可充分利用和发挥云平台的弹性+分布式优势,最大化释放云计算生产力。

对于企业而言,云原生已经成为企业数字化升级的全新生产力,在降本增效外还为企业创造了过去难以想象的业务承载量;对用户而言,基于云原生,在购物节的流量高峰时也很少出现延迟或者刷不出来的情况,大型在线直播、游戏的体验也变得更加流畅。

然而,随着数字化转型的不断深入,云原生也面临新一步的发展迭代。为了让企业充分享受云计算带来的红利,将企业的数字化建设、业务智能升级带入新阶段,云原生2．0时代呼之欲出。

云原生进入2．0时代

众所周知,云计算是一种新型的计算资源获取方式。相比传统计算,云计算是在硬件资源之上通过一系列的云计算软件把物理资源变成虚拟资源,然后基于这些资源提供“出租”服务。因此,云计算存在资源池化、弹性伸缩、安全可靠三个特点。

2013年,云原生在被Pivotal公司的Matt Stine首次提出时,就被定义为一系列云计算技术和开发管理方法的合集,包括DevOps、持续交付、微服务(MicroServices)、敏捷基础设施(Agile Infrastructure)和12要素(The Twelve-Factor App)等。通常来看,只要满足“上云”特征,或者说专门面向“云”设计的应用,就可以称之为云原生应用。

传统的IT架构方式是将开发、IT运营和质量保障分别设置、各自独立,开发与运营之间存在着信息“鸿沟”。此后,为满足快速增加的用户需求和不断压缩的产品迭代周期,敏捷开发逐步得到认可。然而,敏捷开发仍然未能将开发与运维完全打通。

在此基础上,出于协调开发和运维的“信息对称”问题,开发者又推出了一套新的方法——DevOps,DevOps可以看作是开发、技术运营和质量保障三者的交集,促进它们之间的沟通、协作与整合,从而提高开发周期和效率,最终实现“持续交付”,确保可以在短周期内完成软件产品产出过程的同时,还保证软件可以稳定、持续的保持在随时可以发布的状况。

在万物上云的当下,云原生虽然通过资源池云化的方式,解决了IDC时代运维、部署、扩容的难题,但传统应用单体架构厚重、烟囱式架构等带来的一系列应用层面的问题并没有得到有效解决,云对业务的价值主要还停留在资源供给的阶段,无法充分发挥出云的价值。

因此,随着企业数字化转型的不断深入,企业除了要基于云原生的技术、架构和服务来构建企业应用,还要充分利用云的优势来助力企业应用和业务发展,将企业的数字化建设、业务智能升级带入新阶段,即云原生2．0时代。

从为企业带来的价值来看,云原生2．0主要存在四大优势:

资源高效。通过对多元算力的支持,云原生2．0可满足不同应用场景的个性化算力需求,并基于软硬协同架构,为应用提供极致性能的云原生算力;基于多云治理和边云协同,打造高效、高可靠的分布式泛在计算平台,并构建包括容器、裸机、虚机、函数等多种形态的统一计算资源;以“应用”为中心打造高效的资源调度和管理平台,为企业提供一键式部署、可感知应用的智能化调度,以及全方位监控与运维能力。

应用敏捷。通过最新的DevSecOps应用开发模式,实现了应用的敏捷开发,提升业务应用的迭代速度,高效响应用户需求,并保证全流程安全。对于服务的集成提供侵入和非侵入两种模式辅助企业应用架构升级,同时实现新老应用的有机协同,立而不破。

业务智能。帮助企业管理好数据,快速构建数据运营能力,实现数据的资产化沉淀和价值挖掘,并借助一系列AI技术,再次赋能给企业应用,结合数据和AI的能力帮助企业实现业务的智能升级。

安全可信。结合云平台全方位企业级安全服务和安全合规能力,保障企业应用在云上安全构建,业务安全运行。

逐步向“以应用为中心”演进

毫无疑问,云计算已经成为数字化转型的重要基础设施。尤其是随着人工智能、5G、HPC、边缘计算等新业务的逐渐落地和普及,这对算力多样化也提出了更高的要求。

在云原生2．0时代,基础设施的特征之一就是向下统一管理和支持各种异构硬件,向上屏蔽底层多种硬件的差异性,真正做到以应用为中心。应用无需关心底层的硬件设备,无需针对特定硬件做任何特殊处理。

例如,传统高性能计算(HPC)领域广泛采用InfiniBand技术获得高吞吐和低时延的无损网络通讯能力,但这一技术体系专用网络硬件成本高昂、组网规模不可扩展、技术演进缓慢,无法满足云原生时代的平民化可支付、高弹性大规模使用要求。未来,高性能网络通讯协议在云原生领域的应用将不再局限于传统的高性能计算和存储领域,而会扩展至包括云视频、金融交易等更广泛的云原生技术和行业应用中。

同时,随着企业生产环境容器集群规模爆发式增长,越来越多的企业将核心业务切换到容器,容器技术需要应对的场景也越来越复杂。但在某些场景下,如容灾、跨云迁移等,单独的云厂商已经无法满足用户需求。因此,跨云服务商的业务部署能力成为客户重点关注对象,以满足业务连续性、降本增效等场景诉求。

除跨公有云或公有云与私有云之间等多云管理场景外,随着边缘技术的日趋成熟和广泛使用,越来越多的应用被大量部署在边缘侧设备上,以减少数据传输时延带来的业务损耗。据权威机构预测,未来5年,企业的数据存储和业务计算会更多的在边缘发生,边缘计算的各种创新也会逐渐增多。这也意味着泛在计算将成为云原生未来的主流。

另外,随着企业云原生应用数量的快速增加,其对应用服务的流量治理、运行监控、访问安全以及发布等能力的诉求也相应提升。在云原生1．0阶段,以SDK方式进行微服务治理框架的模式是行业潮流。但在云原生2．0的阶段,这一方式将逐步被非侵入式的微服务治理解决方案取代。

在以应用为中心的云原生 2．0 阶段,Kubernetes+Operator以其良好的可扩展性及较高社区活跃度,已经成为各个企业的主流选择,将极大降低云原生应用全生命周期管理的难度,加快企业业务的云原生化升级。

结语

毫无疑问,以容器、微服务、Serverless、DevSecOps等为代表的先进云原生技术和理念正在推动着云原生技术的蓬勃发展。与此同时,以数据库、数据仓库、大数据、AI、视频等为代表的传统技术领域也纷纷转变为云服务方式,成为新的云原生技术,并与其他云原生技术相互融合,呈现出来更加强大的云原生能力,从而实现企业云原生应用的智能升级。

参考资料:

《云原生2．0白皮书》,中国信通院