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文章目录

前言


云原生,作为时下相当火热的技术趋势,频频在业界引起广泛的讨论与推进,本文做了详细阐述。


🚀 1.什么是云原生

一种基于容器构建的微服务应用,通过持续交付的方式部署在弹性的云基础设施之上的理念 。
云计算领域及安全领域的专家学者普遍认同,云原生是更加安全、普惠的新兴模式。
实际上,云原生是一条最佳路径或者最佳实践。更详细的说,云原生为用户指定了一条低心智负担的、敏捷的、能够以可扩展、可复制的方式最大化地利用云的能力、发挥云的价值的最佳路径。

浅谈云原生的“前世今生”_云原生

云原生是为云而生的一套架构,在之前的虚拟机时代,并没有把云的价值发挥到最大,而云原生做到了。
一是从技术特征来看,云原生拥有极致的弹性能力、服务自治、故障自愈能力和大规模可复制能力;
二是从应用价值方面来看,云原生异构资源标准化,加速了数字基础设施解放生产力,提升业务应用的迭代速度,赋能业务创新方面有重要价值;
三是从产业效用来看,云原生极大的释放了云的红利,成为驱动业务的重要引擎。”

🚀 1.1.微服务

随着开源和云计算的推进,云原生微服务作为核心的技术保持着 20%左右的高速增长;
随着微服务技术的成熟,门槛大幅降低,开始渗透到各行各业;
一方面人力成本不断上涨,采用微服务提高研发效率势在必行;
另一方面 90 后成为研发主力,微服务独立、敏捷的优势更受年轻人欢迎。
微服务技术逐渐成熟,微服务核心架构分层愈加清晰,
技术标准化和产业化正在形成,火热的服务网格技术逐渐回归理性,
云原生网关作为下一代网关技术逐步成型,微服务技术整体进入深水区。

浅谈云原生的“前世今生”_基础设施_02

🚀 1.2.DevOps

DevOps 是 Development 和 Operations 的组合词。它是一组过程、方法与系统的统称,
用于促进开发(应用程序 / 软件工程)、技术运营和质量保障(QA)部门之间的沟通、协作与整合。

浅谈云原生的“前世今生”_基础设施_03

其中集成、部署、监控三个环节属于 DevOps 生命周期中核心环节。
贯穿云原生 DevOps 整个生命周期的工具链全景图如下:

浅谈云原生的“前世今生”_微服务_04

持续集成可以帮助开发人员更加频繁地(有时甚至每天)将代码更改合并到共享分支或“主干"中。
一旦开发人员对应用所做的更改被合并,系统就会通过自动构建应用并运行不同级别的自动化测试(通常是单元测试和集成测试)来验证这些更改,确保这些更改没有对应用造成破坏。
持续集成的输入是代码,所以一个好的代码托管工具是必不可少的。

🚀 1.3.持续交付

《持续交付》提出了“部署流水线”的概念(如下图)。
“随着某个构建逐步通过每个测试阶段,我们对它的信心也在不断提高。
当然,我们在每个阶段上花在环境方面的资源也在不断增加,
即越往后的阶段,其环境与生产环境越相似。”

浅谈云原生的“前世今生”_微服务_05

在充分利用了云计算的情况下,部署流水线会有两方面的改变:
1.不存在“所用环境与生产环境的相似度增加”的情况,
从提交阶段开始(甚至在此之前的开发阶段),所有环境都与生产环境是一致的。
2.由于不需要根据项目拥有的计算资源来定制各个环境与生产环境的相似度,
这个部署流水线不再是一个需要由开发团队来实现的概念模型。
部署流水线可以是标准的、一致的,开发团队只需要定义自己这个软件的生产环境即可。

🚀 1.4.容器化

谈起云原生,就不得不谈起容器。
容器技术可谓是当下IT行业最炙手可热的技术之一,在云原生的技术大家庭里占有着举足轻重的强势地位,给软件开发带来了革命性的变化并助推微服务转变着整个行业。

容器定义了一种文件格式,叫容器镜像。通过镜像,我们可以提前把应用和它所需要的配置还有依赖的组件,以及部署的时候所需要做的动作提前定义成模板。
然后在每一台机器上部署一个叫作容器引擎的软件。
容器引擎通过读取镜像生成容器实例来运行我们的应用程序。

浅谈云原生的“前世今生”_大数据_06

整理容器技术近20年的发展历史,大致可以将其分为四个历史阶段
技术萌芽期、技术进发期、商用探索期、商用拓展期

浅谈云原生的“前世今生”_微服务_07

🚀 2.云原生发展史

🚀 2.1 云原生机构

云原生基金会
CNCF (云原生基金会)是目前云计算领域最成功的 开源基金会之一,
是 Kubernetes , containerd , etcd ,Envoy 等知名开源项目的托管基金会

云原生技术社区
CNCF 目前托管的 20 + 正式项目共同构成了现代云 计算生态的基石。
其中 Kubernetes 项目是全世界第四活跃的开源项目

云原生技术产业
全球各大公有云厂商 + 100+ 技术创业公司持续投入 ,
总体市场于2021 年逼近 1000 亿美元。阿里云 “ 全面 上云” 。

🚀 2.2 发展史

CNCF 是目前非常热门的关键词,但是这些技术并不是新鲜的内容。
2004 年— 2007 年,Google 已在内部大规模地使用像 Cgroups 这样的容器技术;
2008 年,Google 将 Cgroups 合并进入了 Linux 内核主干;
2013 年,Docker 项目正式发布。
2014 年,Kubernetes 项目也正式发布。这样的原因也非常容易理解,因为有了容器和 Docker 之后,就需要有一种方式去帮助大家方便、快速、优雅地管理这些容器,这就是 Kubernetes 项目的初衷。在 Google 和 Redhat 发布了 Kubernetes 之后,这个项目的发展速度非常之快。
2015 年,由Google、Redhat 以及微软等大型云计算厂商以及一些开源公司共同牵头成立了 CNCF 云原生基金会。CNCF 成立之初,就有 22 个创始会员,而且 Kubernetes 也成为了 CNCF 托管的第一个开源项目。在这之后,CNCF 的发展速度非常迅猛;
2017 年,CNCF 达到 170 个成员和 14 个基金项目;
2018 年,CNCF 成立三周年有了 195 个成员,19 个基金会项目和 11 个孵化项目,如此之快的发展速度在整个云计算领域都是非常罕见的。

云原生,其实不是一个全新的概念,而是在整个云计算发展历程中的对理念的更新和延伸。
站在一个用户的角度,从时间线上看,整个云计算的技术演进是朝着越来越灵活的方向发展:

浅谈云原生的“前世今生”_云计算_08

而在中国,云原生的生态也飞速发展,CNCF的会员数量也从2015年的1家初创&白金会员发展到今天60家成员单位。在最近的几年里,云原生技术呈现如下几个明显的发展趋势:
趋势1 :软硬一体化:传统基础设施的网络、存储、计算能力与云原生技术生态开始深度对接。
—— (Forrester2020.7市场调研云原生战略落地聚焦的能力中高居榜首)
趋势2 :基于网格的服务治理能力:服务治理与业务逻辑逐步解耦,服务治理能力下沉到基础设施,服务网格以基础设施的方式提供无侵入的连接控制、安全、可监测性、灰度发布等治理能力。
趋势3 :有状态应用向云原生迁移:无状态+Job类应用趋于成熟,
有状态应用逐步成为云原生市场中新的增长点。
Operator 的出现,为有状态应用在云原生基础设施上运行提供一套行之有效的标准规范,降低了使用门槛,使有状态应用得以真正发展。
趋势4

🚀 3.总结

“云原生”具备着重要的意义,它是云时代技术人自我提升的必备路径;
“云原生”定义了一条云时代应用从开发到交付的最佳路径;
“云原生”应用生在云上,长在云上,希望能够将云的能力发挥到极致。
“未来的软件一定是生长于云上的”这是云原生理念的最核心假设。
而所谓“云原生”,实际上就是在定义一条能够让应用最大程度利用云的能力、发挥云的价值的最佳路径。在这条路径上,脱离了“应用”这个载体,“云原生”就无从谈起;容器技术,
则是将这个理念落地、将软件交付的革命持续进行下去的重要手段之一。