云原生：萬億級產業新賽道

課題組

2020年9月，一家名為Snowflake的云原生數據倉庫廠商上市，當天市值突破700億美元，一舉成為軟件史上最大IPO。云原生，這個普通人眼里的陌生詞匯，卻是當下云計算領域最火的概念，也是未來幾年頭部云廠商最重要的競技場。

近年來，云服務商紛紛進入云原生化時代。而在需求端，云原生化從領先企業的嘗鮮變為主流企業的必備。從產業規模來看，云原生產業的年均增速已超過30%。隨著云原生化的大數據、AI、區塊鏈等技術成為主流，以云原生為核心的融合應用正成為新藍海。對于互聯網和科技巨頭而言，一個萬億級新賽道正蓄勢待發。

什么是云原生？

雖然云原生已成為云計算領域炙手可熱的話題，但業界對云原生概念普遍存在理解不清晰、內涵認知不統一的問題。

所謂“云原生”，根據云原生計算基金會（CNCF）給出的定義，是指以容器、服務網格、微服務、不可變基礎設施和聲明式 API為代表的技術體系，有利于各組織在公有云、私有云和混合云等新型動態環境中，構建和運行可彈性擴展的應用。

從產業效用來看，云原生極大釋放了云的紅利。云原生充分繼承云的設計思想，未來應用將更多基于云上進行本土應用開發。即云原生應用更加適合云的架構，如資源隔離、分布式、高可用等，云原生最大程度發揮了云的優勢。

當前，云計算發展已進入成熟期，云原生作為數字化轉型的重要支撐技術，逐漸在人工智能、大數據、邊緣計算、5G等新興領域嶄露頭角，成為驅動數字基礎設施的強大引擎。伴隨全行業上云的逐步深化，企業云原生化轉型將進一步加速。云計算的拐點已至，云原生成為驅動業務增長的重要引擎。

從應用價值來看，云原生技術實現了應用的敏捷開發，大幅提升交付速度，降低業務試錯成本，高效響應用戶需求，增強用戶體驗加速業務創新。云原生是面向云應用的一種思想理念，充分發揮云效能的最佳實踐路徑，幫助企業構建彈性可靠、易管理的應用系統，提升交付效率，降低運維復雜度。

特別是疫情以來，“上云用數賦智”已經成為企業共識，企業上云進入攻堅期，數字化轉型進程顯著提速。空前的市場需求刺激和政策利好，資本市場引爆數字技術，以云計算為核心的新一代數字技術迎來新的發展機遇。

后云計算時代，企業面臨著新舊商業形態的劇變，顛覆和重構時刻都在發生。更加快速地感知用戶側的需求變化并做出調整，才能在競爭中持續積累優勢。業務的敏捷、彈性、個性化和智能化需求凸顯，應用的交付模式也發生深刻變化，輕量化、松耦合、靈活彈性的敏捷技術架構成為主要方向。

云原生成為下一代云計算的技術“內核”，將大幅提升用云效能。

云原生之路

根據中國信息通信研究院調研數據顯示，2019年我國云原生產業市場規模已達350.22億元。傳統行業的數字化轉型，成為云原生產業發展的強勁驅動力。“新基建”帶來的萬億級資本投入，也將在未來幾年推動云原生產業的發展邁向新階段。

云原生產業發展呈現幾個明顯特征：大中型互聯網企業主導云原生產業發展，技術應用快速向垂直行業擴展。超六成的云原生技術用戶為互聯網企業，其中千人以上企業規模的企業占比高達35.11%。互聯網頭部企業在產業發展中舉足輕重。同時，金融、制造、服務業、政務、電信等垂直行業的應用占比有所攀升，行業數字化轉型的帶動效應初步顯現。

調查也發現，當前云原生技術在傳統領域尚處于發展期，投入占比較低。80%的調研企業在云原生技術領域的投入，不足整體IT投入的30%，云原生架構尚未成為企業數字基礎設施建設的核心支柱。有近七成的用戶表示，投入的資金主要用于相關技術的研發。

云原生規模化應用仍存在較高技術門檻。安全性、連續性及性能等因素，成為用戶的主要顧慮，調查中占比為61%。同時，陡峭的學習曲線以及與現有平臺的整合演進，也成為用戶搖擺的重要因素，調查中占比分別為47%和46%。

根據預測，到2020年有50%的傳統老舊應用，被以云原生化的方式改造。到2022年將有75%的全球化企業，在生產中使用云原生應用。云原生已成為新常態，從領先企業嘗鮮變為主流企業必備。

對于大部分傳統企業而言，云原生平臺是未來企業核心競爭力的底層支撐，而非核心競爭力本身。企業應將更多的人員、精力和成本投入到與業務相關的研發上，而不是重復建設底層基礎設施，造成重復浪費投資。

用戶是推動產業發展的最終需求。有的企業只關注云原生中的某一項技術，解決某個切膚痛點。有的企業則希望同時考慮完整體系化的解決方案，追求云計算技術生產力的最大化。每家企業的云原生之路都應該是個性化、量身定制，而且是循序漸進的。

經過幾年發展，云原生已經度過了概念普及階段，進入了快速發展期。云原生關鍵技術正在被廣泛采納，如43.9%的用戶已在生產環境中采納容器技術，超過七成的用戶已經或計劃使用微服務架構進行業務開發部署等。

開源技術主導生態，本土力量日益凸顯。“軟件即服務”的概念逐漸深入人心，在云計算服務化轉型的大趨勢下，軟件開源的經營模式逐漸成為主流。鑒于此，全球云計算廠商都在積極布局云原生開源項目，加速企業的技術競爭力。

我國云原生領域也涌現出大量優質開源項目，如騰訊微服務框架TARS、阿里分布式服務框架Dubbo、容器鏡像倉庫項目Harbor已經深度應用于企業生產。

全面“云原生化”

云原生價值凸顯，將加速行業創新應用。目前，應用較為廣泛的領域有生物醫療、智慧交通、工業互聯網、物流等。

2017年國家發改委印發《“十三五”生物產業發展規劃》，明確基因檢測能力覆蓋50%以上出生人口的目標。基因檢測技術發展迅猛，云計算已經成為重要趨勢。但是，基因檢測行業的特殊性也給計算資源平臺帶來全新挑戰，如業務處理的波峰波谷效應明顯、上層應用配置繁瑣重復、構建效率低等。云原生技術能有效解決上述行業痛點。

在智慧交通領域，智能交通運輸系統（ITS），在落地的過程中面臨著較為復雜的外部條件和多樣的需求，使得承載業務的基礎設施面臨全新挑戰。如多種形態的大規模實時數據運算，包括路測設備數據、車輛感知數據、攝像頭視頻數據等等，海量的數據需要匯聚到云端進行統一存儲和分析處理;不同設備往往通過不同的方式連接到云平臺，電話線、電纜、光纖通信，以及紅外線、微波、毫米波等無線通信，很大程度上影響了數據處理的效率。

針對ITS落地的需求，云原生技術可以提供商更加適配的分布式基礎設施。云原生技術將會全面賦能智慧交通業務，通過更加全面的感知和控制、更宏大的交通控制平臺、更加低廉的實現和普及成本，協助推進智慧交通的快速發展。

在工業互聯網領域，國家提出“全面的發展工業互聯網，推進智能制造”的更高要求，但工業互聯網面臨很多問題。如種類繁雜的工業資源統一對接納管難實現，端到端工業應用開發交付閉環難打通等。云原生平臺為工業互聯網應用運行提供靈活敏捷、易于擴展、高可用的運行時環境，降低應用運維的復雜度，提高運維效率。

在物流行業，過去十年物流業發展迅猛，行業規模與業務體量呈現指數級的增長。千萬級的日訂單處理量，TB級的日數據處理量深刻沖擊著物流行業頭部企業的IT架構。

然而，作為傳統行業的典型代表，物流行業的IT基礎架構相對陳舊，應對業務暴增帶來種種挑戰較為乏力。通過云原生化改造能夠顯著提升基礎設施效能，提升業務自動化程度，既提升業務整體響應效率，也降低了人力成本，并靈活實現按需水平擴展。

當前，云原生技術應用場景越來越廣泛，隨著技術和生態不斷成熟和完善，將有效緩解企業上云顧慮，拉動全行業的上云程度。從資源云化到業務云化，最終趨于全面云原生化。

（作者單位：中國信息通信研究院）