阿里云蔣江偉:什么是真正的云原生?

阿里云
蔣江偉
云原生更多應該從客戶應用的視角來看,部署到云上的應用,必須用到了只有大規(guī)模公共云實踐才能提供的三類能力的一類或多類,即彈性、API自動化部署和運維等特性;服務化的云原生產品,如RDS、EMR等;因云而生的軟硬一體化架構。這,就是云原生。

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前言

而今,云原生成了耳熟能詳的熱門詞,似乎不提云原生就落伍了,加入CNCF也成了云廠商引以為傲的技術優(yōu)勢。

我們也看到各種云原生的定義,有來自CNCF的“微服務+容器+持續(xù)交付+DevOps”,也有來自不同云廠商的說法。2020年9月,阿里云成立了云原生技術委員會,今天我就從云計算的初心嘗試談談什么是真正的云原生。

狹義的云原生

讓我們先回顧云原生的由來。

云計算興起之后,以Docker為代表的容器浪潮,席卷業(yè)界,以DevOps和標準化交付而廣受青睞。在此背景下,Google創(chuàng)造性地提出了云原生的概念,并發(fā)布了開源編排工具Kubernetes,從統(tǒng)一部署和標準化的角度切入,其后更成立了CNCF基金會,成功地殺出了一片天地。

2020年12月,CNCF大使Ian Coldwater在社交媒體上說:“Kubernetes現已棄用了對Docker的支持。您需要注意這一點,并作好相應的規(guī)劃。這會搞壞您的集群。”

這說明云原生戰(zhàn)略獲得了歷史性的進展。從這個角度來看,將云原生等同于容器和服務網格,是早期對云原生狹義的理解。

廣義的云原生

那么,什么是廣義的云原生呢?因云而生的軟件、硬件、架構,就是真正的云原生。

我們認為,云原生更多應該從客戶應用的視角來看,部署到云上的應用,必須用到了只有大規(guī)模公共云實踐才能提供的三類能力的一類或多類,即彈性、API自動化部署和運維等特性;服務化的云原生產品,如RDS、EMR等;因云而生的軟硬一體化架構。這,就是云原生。

首先,云原生應用是相對線下傳統(tǒng)企業(yè)IT物理機上的環(huán)境而言,要用云的方式來部署和管理應用,充分利用云的供應效率,要全球部署、即開即用、按量付費。

客戶就近獲取云的能力,就是所謂彈性,我們去年出過一本書,書名叫《彈性計算無處不在的算力》,講的就是背后的原理,要具備這種極致的彈性才是云原生。在云上提供的Kubernetes,是通過自動化部署和運維的API標準化,實現了云原生。

其次,今天我們已經看到云原生數據庫、云原生大數據、云原生容器、云原生中間件、云原生安全等等概念,這都是在云上可以隨意獲取的服務化云原生產品,是傳統(tǒng)線下沒有的服務,有助于獲得性能和成本上的加強,這就是云原生。

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特別值得一提的是以神龍架構為代表的軟硬一體虛擬化。虛擬化經歷了純軟件虛擬化、通用硬件虛擬化、到現在的軟硬一體化虛擬化。

通過計算存儲的分離,使用專用的神龍芯片,對虛擬化進行加速,從而達到超越物理服務器的高性能。作為云計算架構的底層,所有中間件和應用層都能從中獲得性能的收益,而無需進行任何代碼和架構的修改。

此外,神龍架構支撐的是同一套資源架構并池的資源能力,包括ECI(Serverless容器)、VM、裸金屬等,從而讓所有的資源能夠統(tǒng)一調度,進而實現最深的彈性。這也是業(yè)界第一次實現了統(tǒng)一架構和統(tǒng)一資源調度,被視為中國云廠商的重大技術貢獻。

從這種意義上來說,神龍架構就是因云而生,是典型的云原生。簡單而言,如果沒有云計算的大規(guī)模部署場景,神龍的優(yōu)勢就不能發(fā)揮得淋漓盡致。

所以,云原生的初心是在云上的原生,如果缺乏云的基本特征,必然不是云原生。極端而言,如果你自己買了兩臺服務器,放在辦公室,上面部署了容器,然后用Kubernetes來管理,那就不是云原生,因為缺乏彈性、API自動化部署和運維的能力,連云都不是。

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CNCF更多的是倡導一個系統(tǒng)要用什么組件進行架構,這樣才能實現互聯網架構和運維能力,實現快速迭代、靈活擴展、高效運維。而這些能力的發(fā)揮需要這些架構框架基于云,兩者結合則為云原生。

很多人會問,某個開源軟件是否是云原生?這個要看它的架構。以開源數據庫為例,如果其架構上還是針對傳統(tǒng)的單機和小規(guī)模,那就不是云原生;如果保持開源的接口兼容性,同時做了云原生改造和重新設計,運維和管控都充分利用了云的基礎能力,那就是云原生的軟件和服務,如阿里云的PolarDB數據庫。

多云和混合云加速了云原生

歷史的發(fā)展總是曲折的,因為相信所以看見,也總是一波三折。在盤山公路上前行時,往往眼中只能看到有限的視野。

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為達到更高的性價比、容錯和效率,業(yè)界產生了多云和混合云。多云是客戶將業(yè)務負載分別部署到不同的公共云廠商,而混合云更多是客戶將業(yè)務負載部署到公共云和專有云上。

多云是競爭的產物,雖然亞馬遜和阿里云一直認為用戶用一家的云就夠了。而混合云的產生角度不同,它是為了滿足客戶分步上云的意愿,同時滿足部分行業(yè)監(jiān)管合規(guī)的需求,而構建的一種云架構。

無論是多云還是混合云,云廠商為了降低業(yè)務分布式部署的難度,讓客戶更容易接受,都會敦促客戶對業(yè)務進行單元化改造,因為Kubernetes解決了標準化部署和遷移的問題。

同時除了Kubernetes和容器之外,往往涉及到使用公共云帶來的彈性、加速等等服務能力,以及數據庫、大數據、音視頻等系統(tǒng)的云原生改造??梢?,Kubernetes加速了狹義的云原生能力。

云原生芯片

從計算芯片的角度而言,云計算帶來了全新的應用場景,從而對CPU提出了新的需求,也就是云原生芯片。

比如阿里云的神龍芯片,就是云原生芯片。它是整個設備的核心,因為通過它可以讓神龍服務器完完全全具有虛擬機的特性,包括虛擬機的接口。

基于神龍芯片的神龍MOC卡在整個架構中具有重要作用,它具備豐富的管理接口和對外數據接口,可以幫助我們實現彈性裸金屬服務器具備的這些功能。

CPU的多元化正在逐漸成為現實。首先是英特爾的對手AMD的崛起,雖然都是x86體系,但其芯片在性價比高之外,性能和特性也突飛猛進;其次,x86架構之外的發(fā)展非常迅猛,除Ampere的ARM服務器芯片外,自研的ARM體系正成為很多云廠商的選擇。

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AWS的Graviton 2自研芯片使用64位ARM Neoverse內核定制而成,設計思路是多核加每核單Thread負載,每個內核都旨在通過盡可能多的、完全獨立的內核來交付實際工作負載,力圖成為最節(jié)能的處理器。

微軟也在設計一款用于數據中心的ARM處理器,這是微軟的重大戰(zhàn)略舉措,微軟認為,自己的芯片更適合某些需求,更具成本和性能優(yōu)勢。

云原生CPU正呈現一些共有的特性:主頻不需要特別高、功耗要特別低、獨立運行的核、多核架構能更好地支持服務網格的應用、有成熟的軟件生態(tài)等等。

用云原生的思維用好云原生架構

對于云計算的用戶來說,理解什么是云原生尤為重要。不是簡單地使用容器來定義自己的系統(tǒng),而是在設計、開發(fā)、部署等周期中,使用原汁原味的云原生系統(tǒng),將會帶來巨大的競爭優(yōu)勢,充分享受云計算的紅利。

云原生不僅是實踐,更是一種理念,帶來的是時代變革。開發(fā)人員的開發(fā)環(huán)境也要生在云上、長在云上。使用類似無影這樣的遠程工具,讓產品設計文檔、開發(fā)調試環(huán)境、部署工具、測試過程、POC驗證、資源消費等等,全部基于云來進行。

所以,云原生帶來的是思維的變化,是文化的變化,是新時代的生產力,遠遠超越了CNCF定義的Kubernetes標準接口,是未來使用云的標準方式。

什么是真正的云原生

我們很幸運,我們正親歷一個邁入云時代的歷史性進程。

多年以后,新一代的新新人類,他們會更幸運,他們接觸的一切計算環(huán)境都是云原生的。他們天生就會認為,云計算資源是無處不在、取之不盡、用之不竭的,他們不會關心云資源在哪里、有多少。就像今天我們使用自來水一樣,沒有人會費盡心思考慮水從哪里來。

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因云而生的軟件、硬件、架構,就是真正的云原生;因云而生的技術,就是云原生技術。

THEEND

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