幾年前，隨著“云原生吞噬一切”的言論，云原生在技術(shù)界引發(fā)了熱烈討論。幾年過(guò)去了，我們能夠看到，云原生正在從對(duì)IT基礎(chǔ)設(shè)施和云資源的彈性靈活調(diào)度使用，進(jìn)一步普及到全行業(yè)企業(yè)的敏捷開(kāi)發(fā)與業(yè)務(wù)創(chuàng)新中。3月21日，國(guó)際權(quán)威分析機(jī)構(gòu)IDC聯(lián)手字節(jié)跳動(dòng)旗下的企業(yè)級(jí)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)火山引擎，重磅發(fā)布了云原生白皮書(shū)《原生云應(yīng)用企業(yè)創(chuàng)新路》（以下簡(jiǎn)稱“白皮書(shū)”），對(duì)于中國(guó)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與云原生技術(shù)應(yīng)用，給出了重要的市場(chǎng)數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)與建議。
白皮書(shū)中首先提到，在十四五數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中，數(shù)字經(jīng)濟(jì)核心產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重將由2020年的7.8%達(dá)到2025年的10%，因此，中國(guó)數(shù)字化轉(zhuǎn)型支出巨大并維持高速增長(zhǎng)，依據(jù)IDC預(yù)測(cè)，到2025年，中國(guó)數(shù)字化轉(zhuǎn)型支出將達(dá)到5,721億美元。
IDC：云原生化，從技術(shù)到企業(yè)戰(zhàn)略
白皮書(shū)中，IDC詳細(xì)調(diào)研了數(shù)字化轉(zhuǎn)型成熟度與中國(guó)云原生市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)果顯示，中國(guó)大部分企業(yè)處在數(shù)字化的局部推廣和擴(kuò)展復(fù)制階段，說(shuō)明大多數(shù)中國(guó)企業(yè)已經(jīng)脫離了早期碎片化的數(shù)字化發(fā)展階段，正在穩(wěn)步開(kāi)展數(shù)字化轉(zhuǎn)型。IDC認(rèn)為：企業(yè)需要彈性、敏態(tài)、分布式和持續(xù)演進(jìn)的現(xiàn)代化應(yīng)用形態(tài)，才能有效協(xié)助企業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模的數(shù)字化創(chuàng)新。
傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)與云原生開(kāi)發(fā)對(duì)比
與傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式相比，云原生的開(kāi)發(fā)更加靈活、自動(dòng)化，并且經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，現(xiàn)在的云原生已經(jīng)不僅僅是一套軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)棧，業(yè)界看到了云原生可以提高IT資源利用率，使企業(yè)獲得高彈性伸縮架構(gòu)，同時(shí)云原生也改變了軟件設(shè)計(jì)、發(fā)布和運(yùn)維方式，甚至為企業(yè)帶來(lái)新的組織與文化理念，因此，現(xiàn)代化應(yīng)用首選以云原生為核心的現(xiàn)代化開(kāi)發(fā)方式。
對(duì)于中國(guó)云原生市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，白皮書(shū)顯示，云原生開(kāi)發(fā)方式正在被越來(lái)越多的中國(guó)企業(yè)接受，目前已有接近50%的企業(yè)將云原生技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)環(huán)境的核心和次核心系統(tǒng)，83%的企業(yè)會(huì)持續(xù)加大對(duì)云原生的投入。
另外，從白皮書(shū)我們可以看到，企業(yè)對(duì)于云原生價(jià)值的感受較為平均，獲得敏捷基礎(chǔ)架構(gòu)、簡(jiǎn)化運(yùn)維、提高資源利用率、提升應(yīng)用交付效率、加速業(yè)務(wù)創(chuàng)新，以上Top5云原生價(jià)值的調(diào)研數(shù)據(jù)均相似。除了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)投入和全面使用云原生技術(shù)，白皮書(shū)顯示，未來(lái)五年云原生應(yīng)用復(fù)合增長(zhǎng)率最快的五個(gè)行業(yè)分別是通信、制造、交通運(yùn)輸、政府以及金融。
不過(guò)，白皮書(shū)也指出，一些云原生的技術(shù)仍然處于孵化與發(fā)展期，隨著其爆發(fā)和成熟，企業(yè)的云原生平臺(tái)會(huì)不斷地演進(jìn)和擴(kuò)展。對(duì)于云原生軟件與技術(shù)采購(gòu)和自研的選擇，IDC調(diào)研顯示企業(yè)在未來(lái)采用商業(yè)化版本與自研結(jié)合的技術(shù)模式比例達(dá)到60%，服務(wù)能力和行業(yè)最佳實(shí)踐已經(jīng)成為企業(yè)選擇技術(shù)提供商的首要考核指標(biāo)。
火山引擎，多年實(shí)踐之后全面云原生化
從白皮書(shū)，我們能夠窺見(jiàn)云原生技術(shù)和生態(tài)在中國(guó)企業(yè)中正在快速發(fā)展，而以互聯(lián)網(wǎng)為代表的領(lǐng)先技術(shù)廠商也積累了豐富的技術(shù)和產(chǎn)品成果。例如，旗下?lián)碛卸兑簟⒔袢疹^條等應(yīng)用的字節(jié)跳動(dòng)，處于國(guó)內(nèi)技術(shù)實(shí)踐的第一線，也積累了豐富的云原生技術(shù)棧經(jīng)驗(yàn)與最佳實(shí)踐。
擁有多個(gè)重要業(yè)務(wù)線的字節(jié)跳動(dòng)，自身在內(nèi)部就面臨了如何在大規(guī)模數(shù)據(jù)量和業(yè)務(wù)量的情況下，仍能保持足夠良好性能的問(wèn)題。因此，字節(jié)跳動(dòng)已構(gòu)建了非常龐大的數(shù)據(jù)中心，容納了超過(guò)百萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器。
在云原生基礎(chǔ)設(shè)施層面，包括將計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)上如何更好地與容器技術(shù)結(jié)合上，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)技術(shù)創(chuàng)新。CSDN了解到，6年前（2016年中）字節(jié)跳動(dòng)就啟用了Kubernetes技術(shù)棧，開(kāi)始對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行大規(guī)模容器化改造，2017、2018年進(jìn)入階段性上量階段，2018年一年部署的容器單集群就達(dá)到了上萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)。
資源層向上，字節(jié)跳動(dòng)的中臺(tái)對(duì)內(nèi)部支持多條業(yè)務(wù)線的開(kāi)發(fā)，其中很多應(yīng)用或功能，均基于Serverless的方式構(gòu)建。到2021年，字節(jié)跳動(dòng)內(nèi)部超過(guò)95%的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了云原生化，從最開(kāi)始的面向容器部署，過(guò)渡到面向服務(wù)的階段，不僅用上了容器編排工具，更是在這之上建立了比較完善的微服務(wù)治理體系。現(xiàn)在，字節(jié)跳動(dòng)在超過(guò)100萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器上，每天有70PB的新增存儲(chǔ)以及1000萬(wàn)以上的實(shí)時(shí)容器數(shù)，并實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)保障。
作為字節(jié)跳動(dòng)旗下的企業(yè)級(jí)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，火山引擎從自身的實(shí)踐中總結(jié)得出，企業(yè)對(duì)容器的實(shí)踐可拆分為三個(gè)階段：
第一階段，面向容器編排管理，用戶直接跟容器Kubernetes打交道；
第二階段，開(kāi)始進(jìn)一步提升，用戶從面向容器變成了面向一個(gè)個(gè)服務(wù)，于是就有了各類微服務(wù)框架的治理，這時(shí)用戶就不需要關(guān)注容器配置、管理等問(wèn)題，而是要考慮整個(gè)業(yè)務(wù)架構(gòu)如何拆分，應(yīng)該有哪些微服務(wù)組件，不同組件之間如何互聯(lián)互通等問(wèn)題；
第三階段，即Serverless階段，這時(shí)用戶無(wú)需關(guān)心整體業(yè)務(wù)架構(gòu)如何設(shè)計(jì)，只需要關(guān)注最前端的業(yè)務(wù)邏輯如何能夠快速表達(dá)，這也就要求廠商需要將業(yè)務(wù)背后的中臺(tái)和后臺(tái)相關(guān)組件進(jìn)行提前預(yù)置。
本次與IDC聯(lián)合發(fā)布的云原生白皮書(shū)，同時(shí)也是火山引擎對(duì)于自身在云原生領(lǐng)域積累的技術(shù)與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的一次總結(jié)與分享，在火山引擎看來(lái)，目前，多數(shù)企業(yè)仍處于面向容器、面向服務(wù)的第一二階段，而在產(chǎn)品層面，火山引擎已經(jīng)向第三階段發(fā)力。
就像張?chǎng)?022年初在CSDN發(fā)表的署名文章《K8s開(kāi)先河、技能全棧、業(yè)務(wù)“無(wú)感”，深度解讀云原生的這一年》中對(duì)“云原生+”的判斷與猜想，用戶上云的入口是云原生，用戶操作云的接口是云原生，用戶對(duì)云的感知界面是云原生，甚至未來(lái)用戶的云資源申請(qǐng)單位也是云原生容器（而非云服務(wù)器）。
更詳細(xì)地來(lái)說(shuō)，云原生進(jìn)入成熟期應(yīng)存在東南西北四個(gè)方向上的演化：
一、“南向”基礎(chǔ)設(shè)施層面，是面向新一代的云原生基礎(chǔ)架構(gòu)，基礎(chǔ)設(shè)施即代碼（IaC）作為最近一段時(shí)間的流行技術(shù)趨勢(shì)，目的是為了讓IT基礎(chǔ)設(shè)施變得更加高效、敏捷，通過(guò)可配置的方式，將基礎(chǔ)設(shè)施更快地進(jìn)行部署，進(jìn)一步提升整體架構(gòu)的性能、敏捷性。國(guó)內(nèi)云廠商也推出了很多類似的產(chǎn)品或技術(shù)方案。
二、東西向則呈現(xiàn)兩個(gè)趨勢(shì)：一是更多的應(yīng)用、中間件，包括大數(shù)據(jù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)倉(cāng)、AI平臺(tái)等新興業(yè)務(wù)負(fù)載都可以實(shí)現(xiàn)云原生化，甚至是Serverless化；二是能夠通過(guò)云原生更好地實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)孤島的打通、系統(tǒng)的連接，包括API服務(wù)、API治理、API網(wǎng)關(guān)。
三、“北向”上層在涌現(xiàn)一批面向敏捷開(kāi)發(fā)的新興產(chǎn)品，如低代碼、無(wú)代碼工具，還有面向開(kāi)發(fā)測(cè)試場(chǎng)景，面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)場(chǎng)景，以及面向業(yè)務(wù)場(chǎng)景的BPM等，能夠基于云原生微服務(wù)技術(shù)，構(gòu)建面向應(yīng)用開(kāi)發(fā)的aPaaS。
火山引擎云原生產(chǎn)品矩陣，開(kāi)放全棧能力
在2021年底，火山引擎正式對(duì)外發(fā)布了全系云產(chǎn)品。幾個(gè)月后，藉由與IDC聯(lián)合發(fā)布兼具技術(shù)與實(shí)踐硬核干貨的云原生白皮書(shū)，火山引擎也將全棧云原生的能力開(kāi)放出來(lái)。云原生產(chǎn)品矩陣也將符合火山引擎云系列產(chǎn)品的核心理念，那就是：技術(shù)驅(qū)動(dòng)、極致性價(jià)比、業(yè)務(wù)價(jià)值驅(qū)動(dòng)、開(kāi)放共享。
火山引擎云原生產(chǎn)品矩陣圖
從架構(gòu)圖中我們可以看出，與云原生龐雜的技術(shù)棧略有不同，為了讓企業(yè)更易于獲得云原生能力，火山引擎將云原生產(chǎn)品矩陣劃分為面向場(chǎng)景、應(yīng)用、算力三部分。
從底層說(shuō)起，在IaaS層（公有云/私有云）之上，面向算力，火山引擎云原生提供容器、鏡像層庫(kù)、云原生監(jiān)控等基礎(chǔ)的容器服務(wù)，希望為公有云算力型客戶提供更高效的資源調(diào)度能力，以節(jié)省企業(yè)成本；面向應(yīng)用，在應(yīng)用開(kāi)發(fā)、敏捷交付、應(yīng)用治理、Severless、多云管理等各方面，火山引擎云原生都提供了對(duì)應(yīng)的開(kāi)發(fā)/交付/治理等能力服務(wù)，為應(yīng)用開(kāi)發(fā)者提供更好的用云體驗(yàn)；再向上，面向場(chǎng)景，火山引擎希望推動(dòng)云原生產(chǎn)品能力與差異化，依托自身實(shí)踐打磨了場(chǎng)景化解決方案，另外針對(duì)金融、生信醫(yī)療、零售電商、工業(yè)等重點(diǎn)行業(yè)，火山引擎還推出云原生的行業(yè)級(jí)解決方案，希望通過(guò)定制PaaS做深行業(yè)云，此外產(chǎn)品矩陣中還有多個(gè)平臺(tái)類生態(tài)產(chǎn)品，以及工具類解決方案。
產(chǎn)品矩陣中，最基礎(chǔ)的容器服務(wù)和鏡像倉(cāng)庫(kù)兩大核心產(chǎn)品，沉淀了字節(jié)跳動(dòng)數(shù)年來(lái)建設(shè)容器平臺(tái)的經(jīng)驗(yàn)，除基本應(yīng)用托管能力外，還提供高穩(wěn)定、高性能、自運(yùn)維等能力，旨在為企業(yè)提供最堅(jiān)實(shí)的底座。火山引擎的上層產(chǎn)品大多都圍繞這兩款產(chǎn)品構(gòu)建，例如函數(shù)服務(wù)、持續(xù)交付、應(yīng)用觀測(cè)、湖倉(cāng)一體的大數(shù)據(jù)分析服務(wù)、機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)。許多內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如抖音電商、商業(yè)化開(kāi)放平臺(tái)，也都基于這款容器產(chǎn)品構(gòu)建其業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
通過(guò)全面的云原生產(chǎn)品與方案能力，我們能看到，火山引擎希望幫助企業(yè)真正做到讓任意應(yīng)用類型（Any workload）在任意環(huán)境（Anywhere）不間斷地運(yùn)行和迭代（Anytime），這也許才是云原生真正的價(jià)值與魅力所在！
在白皮書(shū)中，我們看到火山引擎云原生能力已經(jīng)應(yīng)用在了生物信息與金融等企業(yè)數(shù)字化領(lǐng)域。例如目前生物信息領(lǐng)域最一線的新冠病毒數(shù)據(jù)科研，火山引擎云原生為廣州生物島合作，以應(yīng)用云原生底層平臺(tái)、容器編排、工作流平臺(tái)和安全等眾多云原生產(chǎn)品，成功構(gòu)建廣州實(shí)驗(yàn)室生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)平臺(tái)，為國(guó)家新冠病毒基礎(chǔ)科研、防控與預(yù)警研究提供了強(qiáng)有力的支持。
基于實(shí)驗(yàn)室與火山引擎合作開(kāi)發(fā)的生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)“操作系統(tǒng)”-Bio2S開(kāi)源框架體系，開(kāi)發(fā)《新冠病毒基因組大數(shù)據(jù)在線分析系統(tǒng)》，半個(gè)月內(nèi)完成八大模塊遷移，一個(gè)半月內(nèi)完成八大模塊的改造。以GenBrowser(基因組瀏覽)應(yīng)用為例，將數(shù)據(jù)加載時(shí)間優(yōu)化到30s，效率提升3倍，極大提升科研人員的用戶體驗(yàn)與科研效率。接下來(lái)，雙方還將探索公有云與生信行業(yè)開(kāi)源操作平臺(tái)生態(tài)兩方面的研發(fā)工作。
另一個(gè)案例中，對(duì)于證券業(yè)務(wù)移動(dòng)性需求增多時(shí)，系統(tǒng)需在高并發(fā)前提下保證敏捷穩(wěn)定。國(guó)信證券在做大量微服務(wù)化改造、容器遷移與DevOps流水線工作。火山引擎依據(jù)需求，進(jìn)行了三類定制化開(kāi)發(fā)，貫穿國(guó)信證券運(yùn)維架構(gòu)中心、開(kāi)發(fā)中心兩大部門(mén)流程體系。實(shí)現(xiàn)軟件跨中心部門(mén)之間的管理和流程執(zhí)行。
現(xiàn)在，通過(guò)火山引擎云原生能力，國(guó)信證券完成金太陽(yáng)自有應(yīng)用的全部遷移和改造，包括金太陽(yáng)平臺(tái)的7個(gè)業(yè)務(wù)組件和13個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，涉及的眾多應(yīng)用系統(tǒng)都在逐步云原生化；極大提升部署效率，將之前虛擬機(jī)部署以小時(shí)單位計(jì)算，提高到現(xiàn)在的分鐘級(jí)；CPU的資源利用率顯像提升，相較之前提升了2-3倍；幫助國(guó)信證券通過(guò)了信通院DevOps三級(jí)認(rèn)證體系，并獲得了多項(xiàng)業(yè)界的評(píng)獎(jiǎng)。未來(lái)雙方將在三個(gè)方面繼續(xù)合作，一是進(jìn)行全部（含外采）應(yīng)用系統(tǒng)的容器遷移和微服務(wù)改造；二是容器平臺(tái)整體升級(jí)，利用火山引擎的優(yōu)勢(shì)能力豐富負(fù)載均衡、運(yùn)維工具鏈等標(biāo)準(zhǔn)化組件；三是通過(guò)容器平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多云統(tǒng)管，納管多個(gè)K8集群。
最初技術(shù)界生出的那句豪言“云原生吞噬一切”，正被行業(yè)實(shí)踐不斷印證。發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，已經(jīng)成為宏觀政策與企業(yè)IT技術(shù)發(fā)展的共識(shí)，云原生將成為現(xiàn)代化開(kāi)發(fā)方式，實(shí)現(xiàn)模式創(chuàng)新，甚至成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略。火山引擎作為國(guó)內(nèi)重要的云原生技術(shù)廠商，也將在數(shù)字化浪潮中發(fā)揮更多作用，CSDN將持續(xù)關(guān)注報(bào)道。
