云原生的目的是構(gòu)建和運(yùn)行可彈性擴(kuò)展的應(yīng)用

CNCF，The Cloud Native Computing Foundation的縮寫，云原生計(jì)算基金會(huì)。這是業(yè)界首個(gè)以云原生為主題的組織。

本文摘錄自“云原生計(jì)算研究報(bào)告”，內(nèi)容重點(diǎn)分析了微服務(wù)、云原生的起源，云原生計(jì)算基金會(huì)，從云計(jì)算到云原生，云原生計(jì)算對(duì)于中國(guó)企業(yè)客戶的價(jià)值等。

CNCF 從屬于 Linux 基金會(huì)。Linux 基金會(huì)是一個(gè)非盈利性聯(lián)盟，其目的在于協(xié)調(diào)、規(guī)范、保護(hù)、宣傳 Linux發(fā)展，以便最大限度地保持各個(gè)商業(yè)公司基于開源 Linux構(gòu)造的商業(yè)發(fā)行版之間的兼容性。Linux 基金會(huì)是 2007年，由開源碼發(fā)展實(shí)驗(yàn)室（Open Source Development Labs，OSDL） 與自由標(biāo)準(zhǔn)組織（Free Standards Group ，F(xiàn)SG） 聯(lián)合起來成立的。Linux 基金會(huì)扶持與孵化了多個(gè)成功開源項(xiàng)目，如：開源虛擬機(jī) XEN、開源軟件定義網(wǎng)絡(luò) OpenNFV 和 OpenSwitch、開源人工智能可遷移模型ONNX 等等。

2014 年，Cloud Foundry 成 立 基 金 會(huì)， 并 隸 屬 于Linux 基金會(huì)。2015 年 7 月，云原生計(jì)算基金會(huì)（CNCF）成立，也隸屬于 Linux 基金會(huì)。云原始生計(jì)算基金會(huì)（CNCF）宣稱：我們致力于加強(qiáng)和維護(hù)一個(gè)廠商中立的開源生態(tài)體系，來推廣云原始生技術(shù)。

CNCF 基 金 會(huì) 給 云 原 生 下 了 明 確 定 義：云原生的技術(shù)有利于各組織在公有云，混合云、私有云環(huán)境中，構(gòu)建和運(yùn)行可彈性擴(kuò)展的應(yīng)用。云原生的代表技術(shù)包括容器、服務(wù)網(wǎng)格、微服務(wù)、不可變基礎(chǔ)設(shè)施、聲明式 API。這些可靠的自動(dòng)化手段、云原生技術(shù)，使工程師能夠輕松地對(duì)系統(tǒng)做出切實(shí)可行的改進(jìn)和可預(yù)測(cè)的重大變更。

從定義中我們可以理解，云原生的目的是構(gòu)建和運(yùn)行可彈性擴(kuò)展的應(yīng)用，手段是代表云原生的核心技術(shù)，如容器、服務(wù)網(wǎng)格、微服務(wù)、不可變基礎(chǔ)設(shè)施、聲明式 API 等。

自從人類走入局域聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)、分布式計(jì)算、多層技術(shù)架構(gòu)時(shí)代以后，我們的技術(shù)棧就日益復(fù)雜：

前端層：

◇ 開 發(fā) 框 架：JQuery、BootStrap、AngularJS、React、Vue、Flutter

◇ 開發(fā)技術(shù)：移動(dòng)原生開發(fā)技術(shù)、小程序開發(fā)技術(shù)

前端服務(wù)層：

◇ 開發(fā)框架：Struts、Ruby on Rails

◇ 開發(fā)技術(shù)：JSP、ASP.NET、HAProxy/Ngnix

◇ 開發(fā)語(yǔ)言：PHP、Python、Ruby、Perl、Node.JS應(yīng)用邏輯層：

◇ 開發(fā)框架：SpringCloud

◇ 中間件技術(shù)：Kafka、Zookeeper

◇ 開發(fā)語(yǔ)言：Golang、Java、C#

數(shù)據(jù)層：

◇ 存儲(chǔ)：Ceph、GlusterDFS、HDFS

◇ 數(shù) 據(jù) 庫(kù)：MySQL、Hbase、Redis、MongoDB、NEO4J

◇ 數(shù)據(jù)工具：ELK、Flume、Presto、ElasticSearch

◇ 數(shù)據(jù)計(jì)算平臺(tái)：Hadoop MR、Spark、Flink

系統(tǒng)層：

◇ 中間件技術(shù)：Docker、Kubernetes

◇ 開發(fā)語(yǔ)言：Rust

CNCF 的領(lǐng)導(dǎo)廠商為 Google，目前有 500 多個(gè)企業(yè)成員加入了 CNCF，鉑金級(jí)的會(huì)員包括：

應(yīng)用廠商：SAP、Oracle

IaaS 廠 商：AWS、Azure、 阿 里 云、IBM Cloud、Google Cloud、JD Cloud

系統(tǒng)軟件廠商：Red Hat、VMWare

網(wǎng)絡(luò)廠商：Cisco、華為

IT 設(shè)備廠商：Dell、NetApp、富士通

芯片廠商：Intel、ARM

CNCF 最 早 起 源 于 2007 年 Google 研 發(fā) 出CGroups，這種技術(shù)機(jī)制，可以使 Linux 進(jìn)程能夠做到對(duì)IT 資源（如 CPU、磁盤、網(wǎng)絡(luò)）的限制與隔離。2007 年，CGroups 被 集 成 到 Linux 的 內(nèi) 核 當(dāng) 中（2007 年，KVM虛擬機(jī)技術(shù)也被納入到 Linux 內(nèi)核中）。2008 年，Linux發(fā)布新版本，Linux 容器功能包含在內(nèi)。

2013 年，Docker 創(chuàng)業(yè)公司推出第一個(gè)開源容器引擎版本。2014 年，Google 開源容器資源管理與調(diào)度平臺(tái) Kubernetes，并納入到 CNCF 基金會(huì)的孵化項(xiàng)目中。Google 希望借助 Kubernetes，統(tǒng)一管理多個(gè)操作系統(tǒng)之上的所有容器技術(shù)，不限于 Docker 公司出品的容器。

經(jīng)過六年的孵化畢業(yè)以及業(yè)界其他產(chǎn)品的兼容性認(rèn)證，CNCF 也形成了一個(gè)完整的技術(shù)棧圖譜：

服務(wù)管理產(chǎn)品線：服務(wù)網(wǎng)格 Linkerd 和 Istio

中間件層產(chǎn)品線：遠(yuǎn)程調(diào)用中間件 gRPC、消息隊(duì)列中間件 Nats、消息分發(fā)中間件 CloudEvents

數(shù)據(jù)層產(chǎn)品線：對(duì)象文件存儲(chǔ) Rook、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)Vitess（基于開源 MySQL）、KV 數(shù)據(jù)庫(kù) TiKV

容器層：Containerd（是 Docker 的底層運(yùn)行時(shí)管理器，2017 年被 CNCF 接受）、容器網(wǎng)絡(luò)接口 CNI、容器網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn) CoreDNS

容器管理層：容器資源管理 Kubernetes、容器鏡像倉(cāng)庫(kù)管理工具 Harbor、容器鏡像分發(fā)工具 DragonFly、容器運(yùn)行日志管理工具 Prometheus、容器運(yùn)行安全監(jiān)控工具 Falco

2019 年 10 月，CNCF 發(fā)起第一次用戶調(diào)查（CNCF Survey 2019）， 共 收 到 1337 份 有 效 問 卷， 歐 洲 占37%、美洲占 38%、亞洲占 17%，三分之二的人來自軟件 / 技術(shù) / 專業(yè)服務(wù)廠商，其中 41% 是軟件架構(gòu)師、24% 是后端開發(fā)工程師、39% 是 DevOps 運(yùn)維工程師，71% 的人工作在 100 人以上的公司，30% 的人工作在5000 人以上的公司。

服務(wù)器使用：15% 的公司擁有 5000 臺(tái)以上的服務(wù)器，70% 的公司擁有 20 臺(tái)以上的服務(wù)器。62% 的服務(wù)器是公有云服務(wù)器，30% 的服務(wù)器是私有云服務(wù)器。

容器使用：84% 的公司已經(jīng)使用容器技術(shù)，容器數(shù)量大于 250 個(gè)的公司超過 50%

Kubernetes 使用：82% 的人在使用 Kubernetes 技術(shù)

服務(wù)網(wǎng)格使用：18% 的人使用服務(wù)網(wǎng)格

無(wú)服務(wù)器技術(shù)使用：41% 的人在使用無(wú)服務(wù)器技術(shù)

Open API 技術(shù)使用：14% 的人對(duì)外輸出 API

CNCF 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)使用：14% 的人在使用 CNCF 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)

持續(xù)集成 / 持續(xù)發(fā)布技術(shù)使用：40% 的人使用無(wú)狀態(tài)測(cè)試

52% 的人認(rèn)為云原生計(jì)算可以讓部署更有效率，45%的人認(rèn)為云原生計(jì)算可以讓應(yīng)用更具有彈性伸縮，39% 的人認(rèn)為云原生計(jì)算可以提高可遷移性和應(yīng)用高可用性。

對(duì)SpringCloud+CloudFoundry，和容器 +Kubernetes 兩個(gè)生態(tài)體系的技術(shù)對(duì)比：

從 對(duì) 比 中 我 們 可 以 洞 察 到，CNCF 形成 的 容 器 +Kubernetes 生 態(tài) 體 系 已 經(jīng) 和SpringCloud+CloudFoundry 生態(tài)體系旗鼓相當(dāng)，CNCF把過去暴露在應(yīng)用框架和應(yīng)用中間件層的技術(shù)下沉到系統(tǒng)層，應(yīng)用開發(fā)人員、測(cè)試員、部署實(shí)施和配置人員、運(yùn)維人員，已經(jīng)不用在應(yīng)用層級(jí)關(guān)心這些復(fù)雜技術(shù)。而且，CNCF 并不主打微服務(wù)，而是主打無(wú)服務(wù)器編程Serverless。

責(zé)任編輯：haq