最近相關(guān)部委又在密集發(fā)文指導(dǎo)數(shù)字化轉(zhuǎn)型等相關(guān)工作，云原生架構(gòu)再次成為關(guān)注焦點(diǎn)，援引某廠商的說(shuō)法，云原生已經(jīng)進(jìn)入2.0時(shí)代，上云也從資源上云進(jìn)一步向應(yīng)用上云和業(yè)務(wù)上云升級(jí)，推動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能升級(jí)。還有一個(gè)形象的說(shuō)法可以概括上述觀點(diǎn)，云原生讓企業(yè)云化從“ON Cloud”走向“IN Cloud”。

[[442815]]

一、緣起應(yīng)用架構(gòu)演進(jìn)

我們都知道，商業(yè)模式?jīng)Q定了產(chǎn)品形態(tài)，產(chǎn)品決定了研發(fā)模式，研發(fā)模式又決定了需要采用什么樣的技術(shù)。縱觀這些年企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)的發(fā)展，我們經(jīng)歷了傳統(tǒng)應(yīng)用時(shí)代、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時(shí)代和數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)用時(shí)代，所處的時(shí)代不同引發(fā)的需求也不同，由此帶來(lái)對(duì)技術(shù)的要求自然也不同。

傳統(tǒng)的應(yīng)用需求是相對(duì)固定的，通常以項(xiàng)目化運(yùn)作，用戶的訪問(wèn)量可以預(yù)測(cè)，容量是有限的，對(duì)停開(kāi)機(jī)的要求也沒(méi)有那么嚴(yán)格。所對(duì)應(yīng)的應(yīng)用架構(gòu)一般是單體應(yīng)用和垂直架構(gòu)，集成方式也多是直連模式或者網(wǎng)狀集成。

互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的特征是需求持續(xù)發(fā)展，產(chǎn)品化而非項(xiàng)目制，用戶量并非線性，往往會(huì)有陡增陡降。應(yīng)用架構(gòu)多是SOA架構(gòu)，集成方式一般通過(guò)ESB等應(yīng)用集成平臺(tái)。

處在這樣一個(gè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時(shí)代，我們的業(yè)務(wù)邊界和業(yè)務(wù)活動(dòng)是完全不可預(yù)知的，即便是對(duì)于互聯(lián)公司都是巨大的挑戰(zhàn)，要求快速地嘗試、快速探測(cè)、快速的感知，應(yīng)用是服務(wù)化的方式提供，業(yè)務(wù)敏捷性前提之下，對(duì)技術(shù)體系的持續(xù)發(fā)布、分布式海量并發(fā)、灰度發(fā)布和線上測(cè)試都是基本訴求。業(yè)務(wù)的敏捷性持續(xù)發(fā)布，應(yīng)用平臺(tái)的彈性訴求，商業(yè)環(huán)境的變化，這是整個(gè)云原生產(chǎn)生的時(shí)代背景。

二、微服務(wù)是一個(gè)躲不開(kāi)的話題

首先，我們需要再次明確一個(gè)概念。微服務(wù)，不是一種技術(shù)而是一種軟件架構(gòu)模式和方法，是一種基于將應(yīng)用程序構(gòu)建為小型服務(wù)集合的軟件開(kāi)發(fā)體系結(jié)構(gòu)方法。從某種程度上說(shuō)，微服務(wù)是單體應(yīng)用的對(duì)立面。從本質(zhì)上來(lái)講，微服務(wù)就是把單體應(yīng)用從一個(gè)巨型的應(yīng)用拆分成數(shù)個(gè)更微小的服務(wù)，協(xié)作完成原來(lái)單體應(yīng)用所提供的等效業(yè)務(wù)服務(wù)。單體應(yīng)用跟資源之間是一對(duì)一的緊耦合關(guān)系，單體應(yīng)用的協(xié)同也都是一些內(nèi)部協(xié)同，不存在外部的動(dòng)態(tài)依賴。而當(dāng)我們轉(zhuǎn)換到微服務(wù)之后，服務(wù)與服務(wù)之間會(huì)有依賴關(guān)系，依賴關(guān)系會(huì)變成網(wǎng)狀，變得復(fù)雜起來(lái)。

容器化的出現(xiàn)，一定程度上帶動(dòng)了微服務(wù)架構(gòu)。架構(gòu)演化從單體式應(yīng)用到分布式，再?gòu)姆植际郊軜?gòu)到云原生架構(gòu)，微服務(wù)在其中有著不可或缺的角色。

微服務(wù)體系和云原生架構(gòu)的組成部分有各自的部分，也有重疊的部分。

首先，微服務(wù)體系會(huì)涉及業(yè)務(wù)體系部分，從業(yè)務(wù)需求出發(fā)，采用DDD等理念搭建微服務(wù)的業(yè)務(wù)模型，這部分其實(shí)并不在云原生架構(gòu)體系里面。

同樣，云原生是構(gòu)建在新型基礎(chǔ)設(shè)施上面的，所謂新型基礎(chǔ)設(shè)施是結(jié)合了分布式云和不可變?cè)瓌t的，微服務(wù)更強(qiáng)調(diào)外部依賴，并不涉及基礎(chǔ)設(shè)施部分。

微服務(wù)跟云原生共同關(guān)注的內(nèi)容，其實(shí)是技術(shù)體系和管理體系兩部分，其中技術(shù)體系主要是涉及微服務(wù)技術(shù)架構(gòu)、集成工具，，面向云原生更多強(qiáng)調(diào)云平臺(tái)和和容器化能力。管理體系更關(guān)注從業(yè)務(wù)角度如何支撐和獲取管理支持，比如研發(fā)過(guò)程中的敏捷、研發(fā)規(guī)范和度量，運(yùn)維過(guò)程的CI\CD等。

從微服務(wù)架構(gòu)的思想出發(fā)，微服務(wù)架構(gòu)、DevOps 和容器技術(shù)天然地走到了一塊兒，構(gòu)成了云原生應(yīng)用架構(gòu)的雛形。

三、云原生的基本理解

1. 基本概念

云原生從字面意思上來(lái)看可以分成云和原生兩個(gè)部分。云原生的定義，CNCF是這樣說(shuō)的，“云原生技術(shù)有利于各組織在公有云、私有云和混合云等新型動(dòng)態(tài)環(huán)境中，構(gòu)建和運(yùn)行可彈性擴(kuò)展的應(yīng)用。云原生的代表技術(shù)包括容器、服務(wù)網(wǎng)格、微服務(wù)、不可變基礎(chǔ)設(shè)施和聲明式API。這些技術(shù)能夠構(gòu)建容錯(cuò)性好、易于管理和便于觀察的松耦合系統(tǒng)。結(jié)合可靠的自動(dòng)化手段，云原生技術(shù)使工程師能夠輕松地對(duì)系統(tǒng)作出頻繁和可預(yù)測(cè)的重大變更。”

2. 基本特征

CNCF給出了云原生應(yīng)用的三大特征：

• 容器化封裝：以容器為基礎(chǔ)，提高整體開(kāi)發(fā)水平，形成代碼和組件重用，簡(jiǎn)化云原生應(yīng)用程序的維護(hù)。在容器中運(yùn)行應(yīng)用程序和進(jìn)程，并作為應(yīng)用程序部署的獨(dú)立單元，實(shí)現(xiàn)高水平資源隔離。
• 動(dòng)態(tài)管理：通過(guò)集中式的編排調(diào)度系統(tǒng)來(lái)動(dòng)態(tài)的管理和調(diào)度。
• 面向微服務(wù)：明確服務(wù)間的依賴，互相解耦。

云原生包含了一組應(yīng)用的模式，用于幫助企業(yè)快速，持續(xù)，可靠，規(guī)模化地交付業(yè)務(wù)軟件。云原生由微服務(wù)架構(gòu)，DevOps 和以容器為代表的敏捷基礎(chǔ)架構(gòu)組成。

我們可以簡(jiǎn)單地把云原生理解為：云原生 = 微服務(wù) + DevOps + 持續(xù)交付 + 容器化。

3. 演進(jìn)發(fā)展

云原生自誕生依賴，已經(jīng)度過(guò)了概念炒作的階段，進(jìn)入架構(gòu)落地階段，出現(xiàn)了云原生2.0的概念。云原生1.0與2.0最大的區(qū)別在于， 1.0的云原生是ON Cloud，即把容器、微服務(wù)、DevOps等云原生的特征堆砌到云上。這樣的做法雖然實(shí)現(xiàn)了彈性、敏捷等，但還僅僅是解決了基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)層的問(wèn)題，是以資源為核心，并未實(shí)現(xiàn)資源效率的最大化、最優(yōu)解。

而云原生2.0則是IN Cloud，是以應(yīng)用為中心。除了具備云原生1.0的容器、微服務(wù)、DevOps等特征外，更強(qiáng)調(diào)對(duì)資源的配備。

從現(xiàn)在基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展情況來(lái)看，我們正在從以資源為中心的資源上云階段向以應(yīng)用為核心的應(yīng)用上云階段演進(jìn)，關(guān)注點(diǎn)從資源云化向應(yīng)用云化滲透。第一階段，我們關(guān)注的是以資源自動(dòng)化為目標(biāo)的資源融合管理。第二階段，我們關(guān)注的是以應(yīng)用自動(dòng)化為目標(biāo)的應(yīng)用敏捷管理。

相對(duì)概念階段的云原生以及資源上云來(lái)說(shuō)，云原生2.0的關(guān)注點(diǎn)有了以下變化：

• 高效的資源管理與調(diào)度：基于軟硬件協(xié)同構(gòu)建多元算力，為應(yīng)用提供極致的覆蓋邏輯、虛擬機(jī)、容器、函數(shù)等在內(nèi)的多元算力;基于邊云協(xié)同和分布式云架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多云算力的縱向融合和橫向聯(lián)動(dòng)，形成分布式泛在算力平臺(tái);以應(yīng)用為中心，實(shí)現(xiàn)資源的高效管理、調(diào)度和編排，實(shí)現(xiàn)一鍵部署、一建管理和智能感知。

• 敏捷的應(yīng)用交付與管理：通過(guò)創(chuàng)新應(yīng)用開(kāi)發(fā)模式，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的敏捷交付和應(yīng)用的全生命周期管理，通過(guò)侵入式和非侵入式兩種模式助力企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)升級(jí)。

• 智能的業(yè)務(wù)支撐與開(kāi)放：主要是如何做好數(shù)據(jù)匯聚融合和數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)，推動(dòng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)化、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化，借助AI等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)業(yè)務(wù)的二次賦能，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的智能升級(jí)。

• 完善的安全可信與合規(guī)：借助云原生對(duì)基礎(chǔ)資源的融合納管，在基礎(chǔ)資源和基礎(chǔ)設(shè)施安全的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步打造應(yīng)用、數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)安全。

四、可以預(yù)見(jiàn)的云原生發(fā)展趨勢(shì)

之前我曾經(jīng)說(shuō)過(guò)一個(gè)觀點(diǎn)，云下一步發(fā)展的目標(biāo)就是讓上層應(yīng)用和業(yè)務(wù)意識(shí)不到云的存在。云原生的下一步發(fā)展就是朝這個(gè)方向發(fā)展。云原生將與分布式云深度融合，在充分考慮成本優(yōu)化和組織優(yōu)化的基礎(chǔ)上，推動(dòng)全棧云延伸到業(yè)務(wù)的每個(gè)角落。

現(xiàn)有云原生的基礎(chǔ)設(shè)施，基本處在簡(jiǎn)單堆砌和簡(jiǎn)單疊加的狀態(tài)，基于應(yīng)用狀態(tài)的資源動(dòng)態(tài)感知和自動(dòng)供給尚處于比較困難的階段，不是普通用戶能夠企及的。云原生的下一步發(fā)展目標(biāo)就是提升軟硬件協(xié)同的效率和資源利用率，實(shí)現(xiàn)普通客戶觸手可達(dá)的資源與應(yīng)用狀態(tài)的相互感知，以及基于復(fù)雜的資源調(diào)度和編排。

異構(gòu)的技術(shù)棧，在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間將持續(xù)存在，微服務(wù)治理將會(huì)是企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)治理的重要工作。Serverless也將持續(xù)釋放其價(jià)值和活力，在頭部企業(yè)逐步擴(kuò)大示范效應(yīng)。

雖然以應(yīng)用為核心的云原生架構(gòu)發(fā)展會(huì)越來(lái)越迅猛，但是我們依然要保持清醒的頭腦，無(wú)論何種架構(gòu)何種技術(shù)，最終目的都是以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)高效支撐為目的。所以我們依然認(rèn)為，持續(xù)打造以戰(zhàn)略為指引，以需求為核心的企業(yè)架構(gòu)，是一項(xiàng)長(zhǎng)期的根本任務(wù)。