迎接云原生發(fā)展的新階段

何寶宏 中國(guó)信息通信研究院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所所長(zhǎng)

過去10余年，有兩個(gè)典型的顛覆性技術(shù)族群，一個(gè)是以4G/Wi-Fi/APP/智能手機(jī)為代表的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，一個(gè)是以數(shù)據(jù)中心/云計(jì)算/大數(shù)據(jù)/SaaS為代表的云計(jì)算產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)在，APP和應(yīng)用商店等的“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)原生”應(yīng)用模式已經(jīng)非常成熟了，而云計(jì)算的原生應(yīng)用還在探索中。

顛覆性技術(shù)的應(yīng)用步伐，早期往往是“移植”自人們熟悉的場(chǎng)景。比如，內(nèi)燃機(jī)誕生初期首先被安裝在馬車上，簡(jiǎn)單替代了馬來拉車，但這種“無馬馬車(Horseless carriage)”的車輛結(jié)構(gòu)、剎車、輪子、交通規(guī)則和運(yùn)行道路等，都還是傳統(tǒng)“有馬馬車”的，后來才有了“內(nèi)燃機(jī)原生”的汽車產(chǎn)業(yè)和高速公路等。

在互聯(lián)網(wǎng)誕生初期，典型應(yīng)用也主要是模擬大型機(jī)系統(tǒng)的Telnet和FTP，模仿郵政系統(tǒng)的email，模仿電話黃頁(yè)的門戶網(wǎng)站，模仿話音通信的VoIP(Voice over IP)和模仿電視業(yè)務(wù)的IPTV等，后來才逐漸創(chuàng)造出了更適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的各類應(yīng)用(如搜索和社交應(yīng)用等)，并且總結(jié)出了所謂的“互聯(lián)網(wǎng)思維”的規(guī)律。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的早期，WAP(無線應(yīng)用協(xié)議)和“圍墻花園”等模式，同樣明顯殘留了(固定/PC)互聯(lián)網(wǎng)和無線通信業(yè)務(wù)的一些特點(diǎn)，直到后來智能手機(jī)和APP等的誕生，才大幅躍遷到了今天大家所熟悉的應(yīng)用模式。

顛覆技術(shù)的早期之所以會(huì)普遍移植和模仿傳統(tǒng)應(yīng)用，一方面是熟悉和慣性思維的結(jié)果，這容易實(shí)現(xiàn)和被接受；另一方面是重大技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景和模式的突破性創(chuàng)新，是需要時(shí)間和人才積累的。而到了中后期，應(yīng)用就會(huì)從“物理運(yùn)動(dòng)”發(fā)展到“化學(xué)反應(yīng)”，從簡(jiǎn)單移植走向“原生”，創(chuàng)造出更適應(yīng)新技術(shù)特點(diǎn)的應(yīng)用新形態(tài)新模式來。

云計(jì)算也不例外。10多年前的云計(jì)算應(yīng)用，大都是從傳統(tǒng)IT架構(gòu)上遷移來的，而現(xiàn)在隨著云技術(shù)的發(fā)展成熟和云基礎(chǔ)設(shè)施的廣泛部署，整個(gè)業(yè)界的關(guān)注重點(diǎn)也就從底層逐步上移到了應(yīng)用層，以解決傳統(tǒng)應(yīng)用與云計(jì)算新型基礎(chǔ)設(shè)施在彈性、可靠、去耦合、易管理、可觀測(cè)和交付效率等方面的失配問題。

就像前些年所有的應(yīng)用設(shè)計(jì)都必須考慮智能終端用戶一樣，現(xiàn)在所有應(yīng)用都需要假設(shè)底層的基礎(chǔ)設(shè)施是云，應(yīng)該優(yōu)化面向云的架構(gòu)、組件、消息、控制和對(duì)外接口等，從需求、設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試、部署到運(yùn)行維護(hù)等，在整個(gè)生命周期里，以最大限度地適配云基礎(chǔ)設(shè)施的特點(diǎn)，發(fā)揮云基礎(chǔ)設(shè)施的價(jià)值，讓云計(jì)算應(yīng)用從簡(jiǎn)單的“Serverless”全面邁向“云原生應(yīng)用”的時(shí)代。

云原生(Cloud Native App)的概念，由來自Pivotal的MattStine在2013年提出，并在2015年由谷歌牽頭成立了云原生計(jì)算基金會(huì)(CNCF)。在Cloud Native App中,Cloud表示應(yīng)用運(yùn)行在云上，而不是直接安置運(yùn)行在傳統(tǒng)的物理服務(wù)器上；Native表示應(yīng)用從一誕生就是在云計(jì)算環(huán)境下土生土長(zhǎng)的，以強(qiáng)調(diào)不是先有應(yīng)用后來才遷移到云上來的；APP表示這里強(qiáng)調(diào)的是應(yīng)用而不是云基礎(chǔ)設(shè)施。

如果說資源虛擬化是云計(jì)算的1.0時(shí)代，關(guān)注的重點(diǎn)是基礎(chǔ)資源的管理和調(diào)度問題，是更多從產(chǎn)業(yè)側(cè)和供給側(cè)看的，是如何建設(shè)好云模式的基礎(chǔ)設(shè)施，那么，云原生就是云計(jì)算的2.0時(shí)代，關(guān)注的重點(diǎn)是上層的應(yīng)用，是更多從用戶側(cè)和需求側(cè)看的，是如何幫助企業(yè)充分利用好云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建出彈性、可靠、松耦合、易管理、可觀測(cè)的應(yīng)用，以提升交付效率和降低運(yùn)維復(fù)雜度等。

早期的云原生技術(shù)生態(tài)，主要集中在容器、微服務(wù)和DevOps 等“三大件”，如今已擴(kuò)展至底層技術(shù)、編排及管理技術(shù)、安全技術(shù)、監(jiān)測(cè)分析技術(shù)以及場(chǎng)景化應(yīng)用等眾多分支，初步形成了支撐應(yīng)用云原生化構(gòu)建的全生命周期技術(shù)鏈。同時(shí)細(xì)分領(lǐng)域的技術(shù)也趨于多元化發(fā)展，容器技術(shù)已經(jīng)從通用場(chǎng)景演進(jìn)出安全容器、邊緣容器、Serverless容器和裸金屬容器等多種形態(tài)。

另外，云原生安全理念正在興起，Gartner、Forrester、Rackspace、VMware和阿里云等，紛紛強(qiáng)調(diào)云原生安全將定義企業(yè)下一代云安全架構(gòu)。開源正在主導(dǎo)云原生的發(fā)展，全球云計(jì)算廠商都在積極布局云原生開源項(xiàng)目，我國(guó)云原生技術(shù)領(lǐng)域也涌現(xiàn)出大量的國(guó)內(nèi)公司主導(dǎo)的優(yōu)質(zhì)開源項(xiàng)目并開始反哺國(guó)際社區(qū)。

從云原生的市場(chǎng)看，根據(jù)中國(guó)信通院的最新報(bào)告，2020年將容器技術(shù)投入核心業(yè)務(wù)生產(chǎn)的受訪用戶占比為45.48%，同比增長(zhǎng)2.48%；已經(jīng)使用微服務(wù)架構(gòu)的用戶占比為54.81%，同比增長(zhǎng)近5%；已經(jīng)有80.4%的企業(yè)進(jìn)行了DevOps轉(zhuǎn)型，其中，51.83%認(rèn)為其所在組織的DevOps實(shí)踐是成功的，同比增長(zhǎng)26%。

云原生作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要支撐技術(shù)，已經(jīng)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。未來，伴隨著全社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷深化，整個(gè)數(shù)字社會(huì)也將構(gòu)建在云基礎(chǔ)設(shè)施之上了，也就不再只是應(yīng)用的云原生了，而是所有個(gè)人、組織和企業(yè)都是云原生的了。