從云計算的初心嘗試談談什么是真正的云原生

而今，云原生成了耳熟能詳?shù)臒衢T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(xiàn)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?！?/p>

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(wǎng)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(chǎn)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?nèi)ツ瓿鲞^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(xiàn)了云原生。

其次，今天我們已經(jīng)看到云原生數(shù)據(jù)庫、云原生大數(shù)據(jù)、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(chǎn)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。

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(jīng)歷了純軟件虛擬化、通用硬件虛擬化、到現(xiàn)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(diào)度，進而實現(xiàn)最深的彈性。這也是業(yè)界第一次實現(xiàn)了統(tǒng)一架構和統(tǒng)一資源調(diào)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。

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(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)架構和運維能力，實現(xiàn)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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。

為達到更高的性價比、容錯和效率，業(yè)界產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)、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(shù)據(jù)接口，可以幫助我們實現(xiàn)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(xiàn)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。

AWS的Graviton 2自研芯片使用64位ARM Neoverse內(nèi)核定制而成，設計思路是多核加每核單Thread負載，每個內(nèi)核都旨在通過盡可能多的、完全獨立的內(nèi)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(shù)據(jù)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(xiàn)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(wǎng)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(chǎn)品設計文檔、開發(fā)調(diào)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(chǎn)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，沒有人會費勁心思考慮水從哪里來。

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。

責任編輯：PSY