云原生: 为云而生,构筑数字世界新未来

科学技术的发展总是在不断发散与收敛的模式中跃迁。阿里巴巴达摩院过去曾预测“云将成为 IT 技术的创新中心”,时隔将近一年,在其对 2021 年科学技术展望中,云原生成为云计算领域的新变量。阿里巴巴达摩院提出,未来芯片、开发平台、应用软件乃至计算机等将诞生于云上,AI、5G、区块链等技术都将以云原生的方式落地,企业获取 IT 服务的路径再次被缩短。

2021 年伊始,云原生的布局开始加速。华为云联合 CNCF(云原生计算基金会)、中国信通院成立创原会,加速云原生产业落地;金山云发布云原生全景图、云原生产品矩阵和最新的 Serverless 产品;诺基亚宣布与谷歌云合作开发云原生 5G 技术……几乎所有云厂商新发布的云计算产品都已打上了云原生的标签。

显然,云原生的这场狂欢已经从云计算与软件开发圈,扩张至越来越多的产业开发者、行业用户、实体经济企业,围绕这条技术路线的讨论也重新翻红。

容器化是云原生的地基

自 2013 年 Pivotal 公司的马特·史汀首次提出云原生概念,它的定义到现在仍众说纷纭。

2015 年,谷歌公司响应业界对云原生应用的呼吁,牵头成立 CNCF,加入 CNCF 成为云厂商引以为傲的技术优势体现。

中国电子云产品部总经理申骞介绍,CNCF 对云原生技术的定义是:通过一系列软件、规范和标准,帮助企业和组织在现代化的云计算架构体系(公有云、私有云和混合云)中构建和运行敏捷、可扩展应用程序的一整套技术栈,“容器及其编排引擎、微服务及其治理、声明式 API 等都是极具代表性的云原生技术”。

“云原生是在云计算时代指导企业基于云架构设计和开发应用,并将应用向云端迁移的一套全新的技术理念。”申骞强调,“与传统应用相比,所谓的云原生应用,就是完全基于云计算资源而设计的应用,即为云而生,并可在所有云平台上无缝移植运行的应用。”

容器是搭建云原生的一种计算单元,它能够以比虚拟化技术更轻量化、更小开销的方式运行,作为应用的包装形式,容器赋予应用独立和便携的能力。一般来讲,企业容器化的周期和过程异常复杂,使用云原生技术后,开发者无需考虑底层的技术实现,“一站式”搞定种种难题。

如果说云原生是一栋设备健全的大楼,容器化便是大楼的地基。

据全球信息技术研究和顾问公司 Gartner 预测,到 2022 年,75% 的全球化企业将在生产中使用“云原生的容器化应用”。

青云 QingCloud CEO 黄允松认为,云原生将带来类似安卓所带来的爆发式增长。为云原生应用而构建的云上应用商店或云上应用分发系统,将带来远超之前云厂商应用商店的分发效率。

众厂商理解不同但打法一致

从互联网行业起步,云原生逐渐扩散到金融、政务、物流等行业,但千行百业拥抱云原生的过程遇到了千人千面的问题。

华为云联合 Forrester 咨询公司针对中国云原生及企业级容器平台的调查中提出,许多企业在向云原生体系转型的过程中需要面对两个问题:首先是传统云原生解决方案在架构、生态等方面的不完备性阻碍了企业云平台现代化进程;其次是云原生开源技术的复杂性与不成熟性带来自主研发的各种风险。

如申骞所言,云原生技术以最简洁的方式实现对业务实时需求的快速响应,为企业带来价值。而从企业与开发者的视野看,云原生的价值不能以不确定为代价,他们需要的是体系完善、全流程支持,可以满足行业特性的云原生服务。

云原生市场的重点究竟在哪里?云计算厂商给出的答案不尽相同。

金山云的理解是,企业缺少的并不是云原生概念的解释,也不是云原生架构的设计图,而是真正从场景出发,经过实践考验的云原生落地方法论。

“大家都知道云原生很重要,但不知道如何利用云原生的价值,实现业务的革新。”阿里云云原生应用平台负责人丁宇指出,云原生落地的过程并不复杂,本质上就是要吃到技术发展的红利。

2020 年,阿里实现了核心系统全面云原生化,当年的“双十一”购物节成为全球最大规模的云原生实践。云原生技术让双阿里 11 万笔交易成本 4 年下降了 80%。

但是,华为等另一流派云计算厂商对云原生有自己的理解,传统行业若想通过云原生的能力实现数字化转型,直接采用互联网云原生能力简单叠加在现有基础设施之上的方法,固然能在短期内起到节约成本资源的效益,但无法满足传统行业普遍存在的跨集群、跨区域、跨云的全局化业务场景,企业业务与应用无法实现真正的“云原生化”。

各厂商的差异化布局无疑会探索出云原生新的发展路径,但在实践经验中整理和构建的服务方式,往往与早期的技术创新大不相同。随着不断试错,大量的融合、需求差异被打磨掉,剩下的服务模式与产品体系,可以实现更全面、务实地为客户着想。这种模式被称为“数字体贴”,也是众多云计算企业共同的打法。

云原生从中国走向成熟

在 2020 年,云计算在攻克病毒、战胜疫情、加持经济逆势上行过程中凸显出巨大价值,云原生也走进越来越多的业务场景,完成了从技术价值到业务价值的转变。

CNCF 大中华区总裁 Keith Chan 表示:“新冠肺炎疫情从根本上改变了商业模式,工作流向线上迁移的速度比以往任何时候都要快,越来越多的企业依赖电子商务推动创新以满足日益增长的客户需求,云原生技术在其中发挥了重要作用,同时也加速了云原生技术的普及。我们正处在一个巨大的转变之中,越来越多的企业将成为云原生企业。”

全球的共识是,中国越来越成为技术创新、试验的最好土壤,虽然兴起于北美,但云原生却极有可能在中国互联网场景下走向成熟。

通过 CNCF 基金会的全景图可以看到,中国云厂商、开源企业在关键节点都有突出表现,CNCF 历年的调查报告亦显示,中国在云原生领域的贡献逐年递增,已经成为一股不可忽视的庞大力量。

申骞表示,在云原生领域,近些年国内头部企业的投入和积累非常巨大,在很多开源项目、开源组织和开源社区中占据了主导权或重要位置。国内不少厂商基于云原生理念与方法,研发出了一系列云原生产品,不断引领云原生理念与技术向前发展。

在市场占有率约 50% 的阿里云身后,还有资源同样雄厚的腾讯云、有深厚企业服务基因的华为、有泛小米系背景的金山云、有在安全可信上不断突破的后起之秀中国电子云及一群从 BAT 等顶级企业走出的创业者。

虽然中国云计算市场头部格局稳定,但企业对上云的态度开始从业务上云转变至云原生上云,仅华为云四大云原生解决方案,就已经广泛应用于十多个行业数千家企业。越来越多的云原生需求才刚刚展现。

所有软件与应用都将从零开始

在计算机编程界,流传着一句著名的话,叫做“不要重新发明轮子”,意思是前人已经成熟的解决方案无需再投入精力。黄允松说:“当新老技术交替时,这句话就不适用了。技术更迭的历史就是不断重新发明轮子,这个过程造就了很多伟大的公司。云计算时代历史将再次重复。”

2020 年 9 月,云计算公司 Snowflake 上市,创造了史上规模最大的软件业募资案例。这家公司的业务是看起来并不新鲜的数据仓库,其市值暴增背后,很大程度上意味着资本开始押注云原生的未来。

中国信息通信研究院云计算与大数据研究所所长何宝宏表示,目前云原生的投入已经超过了传统的 IT 相关业务,这对行业投资和技术来说都是一个转折点。

从这个角度看,这个转折点就是云计算的下半场——资源层已经云化,但是应用层的云化才刚刚开始。对厂商来说,拥抱云计算最大的困难不是搭建云平台,而是应用迁移上云。

黄允松说:“传统应用不是为云计算而开发,因此导致迁移成本较高。就算迁移上云,如果只用虚拟化和重新部署的方式迁移,也无法发挥云计算的弹性、高容错和高并发处理等优点。”

他认为,云原生定义了一条能够让应用最大程度利用云的能力、发挥云价值的最佳路径。未来的软件一定“长”在云上,从计算机出现以来的所有应用,“都有必要用云原生架构全部从零开始再做一遍”。

作为企业技术中台的重要支撑和关键组成部分,云原生将有望带来由下至上的创新。而随着越来越多的企业和组织关注云原生的能力,社会数字化转型也将进入到一个新的阶段。(记者刘艳)

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