云原生三問(wèn),剖析它的前世今生

億歐網(wǎng)
夏修齊
云原生時(shí)代,產(chǎn)業(yè)、企業(yè)在云原生體系搭建過(guò)程中是否應(yīng)該遵循某些先后順序呢?一擁而上的更新部署是否真的可以達(dá)到企業(yè)降本增效的目的呢?想去回答這個(gè)問(wèn)題,不得不回到云原生的核心優(yōu)勢(shì)上。

2013年,一位來(lái)自著名PaaS云服務(wù)公司Pivotal的程序員Matt Stine提出“CloudNative”概念,云原生這個(gè)小眾且深刻的名字從此流傳開(kāi)來(lái)。

經(jīng)過(guò)兩年的積累,2015年云原生計(jì)算基金會(huì)(CNCF)成立。這個(gè)由Google等大公司牽頭成立的廠商中立基金會(huì),在云原生應(yīng)用推廣普及方面起到不可或缺的作用。隨著云原生概念不斷演進(jìn),整個(gè)云計(jì)算市場(chǎng)對(duì)它關(guān)注度逐漸提升。

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為2020年應(yīng)被看作云原生的元年,大量云服務(wù)廠商對(duì)外聲稱可以對(duì)企業(yè)進(jìn)行云原生應(yīng)用的迭代更新,從而實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)設(shè)施彈性伸縮、動(dòng)態(tài)調(diào)度、優(yōu)化資源利用率等優(yōu)勢(shì),然而事實(shí)真的如此嗎?

感性來(lái)看,云原生是基于“未來(lái)的軟件一定生長(zhǎng)于云上”這一理念,對(duì)未來(lái)云平臺(tái)發(fā)展路徑提出的美好暢想。但是作為產(chǎn)業(yè)觀察者,我們需要進(jìn)行一系列問(wèn)題的思考:

首先,云原生到底應(yīng)該被定義為一項(xiàng)技術(shù),還是一種方法論抑或是多項(xiàng)技術(shù)總和的體系?

其次,云原生改革更新背后的動(dòng)力和原因具體是什么?

而我們應(yīng)該如何去對(duì)現(xiàn)有的云平臺(tái)進(jìn)行云原生化布局?

最后,是否涉及具體賽道布局云原生的優(yōu)先級(jí)順序?

在思考這些問(wèn)題之前,我們可以回溯歷史長(zhǎng)河中技術(shù)革新事件,用來(lái)和當(dāng)下云原生的火熱市場(chǎng)情況進(jìn)行類比。

01

回到1866年的德國(guó),西門子制成發(fā)電機(jī)。實(shí)際可用的發(fā)電機(jī)在19世紀(jì)70年代問(wèn)世,這標(biāo)志著電能轉(zhuǎn)為機(jī)械能已成為現(xiàn)實(shí),電力可以被用來(lái)帶動(dòng)機(jī)器,成為補(bǔ)充或取代蒸汽動(dòng)力的“新能源”。

有趣的是直到1900年,全美仍然只有不到5%的工廠使用電力作為主要能源,堅(jiān)持使用蒸汽能源和配套設(shè)備成為業(yè)內(nèi)常態(tài)。對(duì)于工廠來(lái)說(shuō),電氣時(shí)代的開(kāi)始依舊屬于蒸汽時(shí)代。

與當(dāng)下現(xiàn)代化工廠截然不同,當(dāng)時(shí)以蒸汽機(jī)為主的工廠,所有的動(dòng)力傳輸都依靠一根長(zhǎng)度超過(guò)廠房的巨大傳動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)。傳動(dòng)軸系統(tǒng)除分配動(dòng)力的主軸外,副軸、皮帶和齒輪的協(xié)同作用不可或缺,此外錘子、沖床、壓床等設(shè)備相互配合才能完成動(dòng)力系統(tǒng)的整體組成。

這樣一種高度耦合化的系統(tǒng),造成了只要有一臺(tái)設(shè)備需要運(yùn)行、作為動(dòng)力源頭的蒸汽機(jī)就不能停下的窘境。同時(shí)復(fù)雜系統(tǒng)帶來(lái)的是使用成本提高和危險(xiǎn)性增加,由于遇險(xiǎn)時(shí)蒸汽機(jī)無(wú)法及時(shí)停下,19世紀(jì)后葉喪生于工廠制造流程的工人不計(jì)其數(shù)。

在這樣的內(nèi)因外壓下,小部分工廠注意到市場(chǎng)上存在更加清潔和現(xiàn)代化的電氣機(jī)器。他們付出高額置換成本后,將蒸汽機(jī)換成電動(dòng)機(jī),然而令人遺憾的是,這并沒(méi)有帶來(lái)相對(duì)應(yīng)的收益。因此絕大多數(shù)工廠依然堅(jiān)持使用蒸汽機(jī),這也造就了之前提到1900年“電氣時(shí)代中的蒸汽時(shí)代”這一情況。

究其原因,想要發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的全部?jī)?yōu)勢(shì),單單把原來(lái)的蒸汽機(jī)替換為電動(dòng)機(jī)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,更要求工廠轉(zhuǎn)換運(yùn)營(yíng)的思維模式。

在蒸汽時(shí)代中人服務(wù)于機(jī)器,只要機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)良好,工人的資質(zhì)技術(shù)以及數(shù)量都對(duì)產(chǎn)出效率影響有限;電氣時(shí)代恰恰相反,電氣化設(shè)備允許工廠將視線從圍繞傳動(dòng)軸的動(dòng)力系統(tǒng),逐漸轉(zhuǎn)向工人工作效率和合作能力的提升。蒸汽時(shí)代中,動(dòng)力源泉蒸汽機(jī)和巨大傳動(dòng)軸是核心;而在新式的電氣工廠中,優(yōu)秀工人才是核心。

我們時(shí)常會(huì)將生產(chǎn)效率或幸福程度的巨大提升歸功于新技術(shù)的生產(chǎn)應(yīng)用,但歷史結(jié)論反復(fù)驗(yàn)證——真正的進(jìn)步常常晚于新技術(shù)的誕生,我們需要更長(zhǎng)的時(shí)間去思考這樣的新技術(shù)對(duì)既有規(guī)則的沖擊與影響。如何在信息亂流中找到改革的真正價(jià)值所在,是達(dá)到并超過(guò)預(yù)期的基礎(chǔ)條件。

回到云原生的討論上,早期“云”這個(gè)概念吸引了大量來(lái)自學(xué)術(shù)界、企業(yè)的視線。為了降低企業(yè)上云的難度,使上云流程標(biāo)準(zhǔn)化,云服務(wù)廠商通常會(huì)采用直接遷移(Lift and Shift)的方式。這種方式實(shí)施成本低、風(fēng)險(xiǎn)小、流程短,為早期上云策略提供了發(fā)展的基礎(chǔ)環(huán)境。

將本地?cái)?shù)據(jù)的精準(zhǔn)副本搬運(yùn)上云的底層邏輯,就如同100多年前電動(dòng)機(jī)替代蒸汽機(jī)的復(fù)刻。

在這種相對(duì)簡(jiǎn)單的上云方式下,云計(jì)算的收益并不能最大化體現(xiàn),公有云的使用成本相比本地部署的服務(wù)器并沒(méi)有顯著下降。這樣的迭代問(wèn)題和云服務(wù)商當(dāng)前所謂的解決方案,在呼吁企業(yè)向云原生進(jìn)發(fā)的路程中,以似曾相識(shí)的方式顯現(xiàn)出來(lái)。

02

云原生時(shí)代,產(chǎn)業(yè)、企業(yè)在云原生體系搭建過(guò)程中是否應(yīng)該遵循某些先后順序呢?一擁而上的更新部署是否真的可以達(dá)到企業(yè)降本增效的目的呢?想去回答這個(gè)問(wèn)題,不得不回到云原生的核心優(yōu)勢(shì)上。

云原生CloudNative是組合詞,Cloud指是以云計(jì)算為基礎(chǔ),Native指為云而設(shè)計(jì),Cloud Native指充分利用、發(fā)揮云平臺(tái)的彈性與分布式優(yōu)勢(shì)。億歐智庫(kù)認(rèn)為,云原生是一種構(gòu)建和運(yùn)行應(yīng)用程序的技術(shù)體系和方法論,云原生特質(zhì)可以被簡(jiǎn)單概括為容器化+微服務(wù)+DevOps+持續(xù)交付。

由此我們會(huì)發(fā)現(xiàn),單單把它看作一項(xiàng)技術(shù)是不準(zhǔn)確的。既然不是單純的技術(shù)更新,簡(jiǎn)單粗暴地用電氣機(jī)代替蒸汽機(jī)的方式是不可行的。云原生在合理利用云計(jì)算作為底層技術(shù)后,應(yīng)該從重點(diǎn)技術(shù)出發(fā),挖掘平臺(tái)云原生化的步驟邏輯。

平臺(tái)云原生化的布局不能成為無(wú)根之水,在著手更新之前企業(yè)應(yīng)當(dāng)了解云原生化的平臺(tái)到底和原先的平臺(tái)有什么的區(qū)別與改進(jìn)。

從產(chǎn)業(yè)效用方面來(lái)看,云原生極大釋放云的紅利、充分繼承云的設(shè)計(jì)思想,未來(lái)應(yīng)用將更多基于云上進(jìn)行本土應(yīng)用開(kāi)發(fā),即云原生應(yīng)用更加適合云的架構(gòu)。而云計(jì)算也為云原生應(yīng)用提供較好的基礎(chǔ)支撐,如資源隔離、分布式、高可用等,云計(jì)算的拐點(diǎn)已至,云原生成為驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的重要引擎。

同時(shí)云原生作為支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要技術(shù),逐漸在人工智能、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、5G等新興領(lǐng)域嶄露頭角,成為驅(qū)動(dòng)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的強(qiáng)大引擎。伴隨全行業(yè)上云的逐步深化,企業(yè)云原生化轉(zhuǎn)型進(jìn)程將進(jìn)一步加速。

從技術(shù)特征方面來(lái)看,云原生技術(shù)架構(gòu)具備以下典型特征:極致的彈性能力,不同于虛擬機(jī)分鐘級(jí)的彈性響應(yīng),以容器云技術(shù)為基礎(chǔ)的云原生技術(shù)架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)秒級(jí)甚至毫秒級(jí)的彈性響應(yīng);服務(wù)自治故障自愈能力,基于云原生技術(shù)棧構(gòu)建的平臺(tái)具有高度自動(dòng)化的分發(fā)調(diào)度調(diào)諧機(jī)制,可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用故障的自動(dòng)摘除與重構(gòu),具有極強(qiáng)的自愈能力及隨意處置性;大規(guī)??蓮?fù)制能力,可實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨平臺(tái)甚至跨服務(wù)商的規(guī)模化復(fù)制部署能力。

從應(yīng)用價(jià)值方面來(lái)看,異構(gòu)資源標(biāo)準(zhǔn)化,容器技術(shù)有效解決了異構(gòu)環(huán)境的部署一致性問(wèn)題,為服務(wù)化、自動(dòng)化提供了基礎(chǔ);加速數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)并解放生產(chǎn)力,降低用戶數(shù)字化技術(shù)的使用門檻,提高資源的復(fù)合利用率,變革研發(fā)運(yùn)營(yíng)的生產(chǎn)方式,打破組織壁壘,實(shí)現(xiàn)研發(fā)與運(yùn)維的跨域協(xié)同,提升交付效率;提升業(yè)務(wù)應(yīng)用的迭代速度,賦能業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

云原生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用的敏捷開(kāi)發(fā),大幅提升交付速度,降低業(yè)務(wù)試錯(cuò)成本,高效響應(yīng)用戶需求,增強(qiáng)用戶體驗(yàn)加速業(yè)務(wù)創(chuàng)新。以上幾點(diǎn),使得云原生這一技術(shù)體系正受到市場(chǎng)的廣泛歡迎。

至于如何對(duì)云平臺(tái)進(jìn)行云原生化的部署更新,億歐智庫(kù)認(rèn)為可以從這幾項(xiàng)技術(shù)和理念入手。

容器云技術(shù)催生云原生應(yīng)用,它便于調(diào)試、開(kāi)發(fā)、部署、運(yùn)維、遷移、擴(kuò)容的優(yōu)勢(shì),可以很好地與云彈性能力相結(jié)合,最大化發(fā)揮云的效能和價(jià)值。

作為SaaS模式呈現(xiàn),且可被客戶獲取的微服務(wù),它的特點(diǎn)是可以獨(dú)立修改、更新、迭代,多個(gè)微服務(wù)之間不會(huì)相互干擾,總體來(lái)說(shuō)是種松耦合的架構(gòu)。由此看出微服務(wù)的特性和容器技術(shù)優(yōu)勢(shì)相輔相成,容器化成為微服務(wù)成長(zhǎng)發(fā)展的溫床。

企業(yè)想要進(jìn)行云原生改革,單從技術(shù)角度出發(fā)是不夠全面的,企業(yè)開(kāi)發(fā)及運(yùn)維團(tuán)隊(duì)也必須同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)變革,以便更加快速高效地構(gòu)建和部署應(yīng)用。通過(guò)切實(shí)遵循DevOps的原則和文化價(jià)值,周全考慮各種活動(dòng)、技術(shù)、團(tuán)隊(duì)和流程,企業(yè)最終可以實(shí)現(xiàn)從瀑布式發(fā)布向持續(xù)發(fā)布的積極轉(zhuǎn)變。

03

最后一個(gè)問(wèn)題,在企業(yè)布局云原生改革期間,哪些具體賽道有更強(qiáng)的優(yōu)先級(jí)??jī)|歐智庫(kù)發(fā)現(xiàn),優(yōu)先級(jí)最高的應(yīng)該是硬件架構(gòu)異質(zhì)化嚴(yán)重、對(duì)于平臺(tái)更新與彈性擴(kuò)容需求高的金融賽道,原因有方面。

其一,過(guò)去二十多年間,金融機(jī)構(gòu)經(jīng)歷多次硬件架構(gòu)升級(jí)改造,異類硬件設(shè)備串聯(lián)使用導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部資源異質(zhì)化嚴(yán)重,資源利用效率有限。而容器云可以實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備的節(jié)點(diǎn)管理,強(qiáng)大的兼容能力使得金融機(jī)構(gòu)更好的統(tǒng)籌兼顧開(kāi)發(fā)、測(cè)試、生產(chǎn)以及信息管理環(huán)境。

其二,云原生可以很好地解決金融行業(yè)出現(xiàn)的集中成交金融產(chǎn)品導(dǎo)致并發(fā)場(chǎng)景失衡情況。不難看出金融機(jī)構(gòu)會(huì)經(jīng)歷集中搶購(gòu)、集中交易的高頻率高并發(fā)場(chǎng)景,擴(kuò)容問(wèn)題難以避免。云原生彈性擴(kuò)容一方面滿足峰谷效應(yīng)帶來(lái)的波動(dòng)性影響,同時(shí)最大程度上減少金融企業(yè)在擴(kuò)容成本上的消耗。

總體來(lái)看,云原生體系的優(yōu)勢(shì)毋庸置疑。

從底層技術(shù)來(lái)看,云原生天身繼承云的設(shè)計(jì)理念,且更加適合云的架構(gòu)。在云計(jì)算已經(jīng)相對(duì)成熟的今天,云原生配合5G、人工智能、云邊端協(xié)同等新興領(lǐng)域技術(shù),也將成為支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)體系基石之一。

從應(yīng)用價(jià)值來(lái)看,峰谷效應(yīng)的有效緩解、微服務(wù)的體驗(yàn)升級(jí)、開(kāi)發(fā)運(yùn)維一體化的文化形成都將成為云原生體系在金融行業(yè)進(jìn)一步發(fā)光發(fā)熱的體現(xiàn)。

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