云原生这么火，你再不了解就out了

伴随云计算的滚滚浪潮&＃xff0c;云原生(Cloud Native)的概念应运而生&＃xff0c;云原生很火&＃xff0c;火得一塌糊涂&＃xff0c;都2021年了&＃xff0c;如果你还不懂云原生&＃xff0c;那真的out了。云原生是过去几年里云计算最火的用词之一。几乎每一个云计算的产品厂商都会把自己的产品与云原生联系在一起。但是到底这个词是什么意思&＃xff0c;它的具体含义是什么&＃xff0c;其实却是非常含糊的。

云原生这个词最早在2014年左右起源于Pivotal。Pivotal是一家做PaaS服务的公司。之后在2015年夏天&＃xff0c;Linux基金会创建了云原生基金会CNCF。CNCF在宣布成立时也没有一个关于云原生的具体定义。只是提到了一些相关的技术&＃xff0c;包括开源&＃xff0c;容器&＃xff0c;微服务&＃xff0c;编排工具。但是并没有明确地描述怎样使用这些工具开发出来的应用才可以被称作云原生的应用。时至今日CNCF也还没有提出过这个明确的定义。

云原生计算基金会&＃xff08;CNCF&＃xff09;

CNCF&＃xff0c;即云原生计算基金会&＃xff0c;2015年由谷歌牵头成立&＃xff0c;基金会成员目前已有一百多企业与机构&＃xff0c;包括亚马逊、微软、思科等巨头。

目前CNCF所托管的应用已达14个&＃xff0c;下图为其公布的Cloud Native Landscape&＃xff0c;给出了云原生生态的参考体系。

CNCF&＃xff08;云原生计算基金会&＃xff09;认为云原生系统需包含的属性&＃xff1a;

• 容器化封装&＃xff1a;以容器为基础&＃xff0c;提高整体开发水平&＃xff0c;形成代码和组件重用&＃xff0c;简化云原生应用程序的维护。在容器中运行应用程序和进程&＃xff0c;并作为应用程序部署的独立单元&＃xff0c;实现高水平资源隔离。
• 自动化管理&＃xff1a;统一调度和管理中心&＃xff0c;从根本上提高系统和资源利用率&＃xff0c;同时降低运维成本。
• 面向微服务&＃xff1a;通过松耦合方式&＃xff0c;提升应用程序的整体敏捷性和可维护性。

正因为如此&＃xff0c;你可以专注于创新&＃xff0c;解决业务问题&＃xff0c;而不是把时间花在“静态、不灵活的传统架构”存在的许多技术问题。

云原生具备的特点

• 模块化&＃xff08;Modularity&＃xff09;

微服务的模块划分。

• 可观测性&＃xff08;Observability&＃xff09;

云原生的应用在现网的运行一定不会是一个黑盒子。运维人员可以通过运维工具实时收集应用服务的健康信息。基于这些现网信息&＃xff0c;运维人员可以及时察觉和解决现网出现的各种问题。

• 可部署性&＃xff08;Deployability&＃xff09;

基于容器化技术&＃xff0c;k8s、docker、istio等。

• 安全性 &＃xff08;Security&＃xff09;

云原生的应用通过对服务部署的网络&＃xff08;VPC&＃xff09;的设计&＃xff0c;利用对网关和防火墙的设计和配置&＃xff0c;对应用服务提供多层的安全保护。可抵御众多常规安全威胁。

• 可替换性&＃xff08;Replaceability&＃xff09;

云原生的应用一定会具有很强的可替代性。云原生的应用会与底层的云计算基础设施分离。整个应用易于迁移到不同的云计算供应商。甚至应用的不同服务可以部署到不同的云计算供应商。整个应用仍然可以正常且有效地运行。

云原生的四要素&＃xff1a;持续交付、DevOps、微服务、容器

可以简单地把云原生理解为&＃xff1a;云原生 &＃61; 微服务 &＃43; DevOps &＃43; 持续交付 &＃43; 容器化

• 微服务&＃xff1a;几乎每个云原生的定义都包含微服务&＃xff0c;跟微服务相对的是单体应用&＃xff0c;微服务有理论基础&＃xff0c;那就是康威定律&＃xff0c;指导服务怎么切分&＃xff0c;很玄乎&＃xff0c;凡是能称为理论定律的都简单明白不了&＃xff0c;不然就忒没b格&＃xff0c;大概意思是组织架构决定产品形态&＃xff0c;不知道跟马克思的生产关系影响生产力有无关系。微服务架构的好处就是按function切了之后&＃xff0c;服务解耦&＃xff0c;内聚更强&＃xff0c;变更更易&＃xff1b;另一个划分服务的技巧据说是依据DDD来搞。
• 容器化&＃xff1a;Docker是应用最为广泛的容器引擎&＃xff0c;在思科谷歌等公司的基础设施中大量使用&＃xff0c;是基于LXC技术搞的&＃xff0c;容器化为微服务提供实施保障&＃xff0c;起到应用隔离作用&＃xff0c;K8S是容器编排系统&＃xff0c;用于容器管理&＃xff0c;容器间的负载均衡&＃xff0c;谷歌搞的&＃xff0c;Docker和K8S都采用Go编写&＃xff0c;都是好东西。
• DevOps&＃xff1a;这是个组合词&＃xff0c;Dev&＃43;Ops&＃xff0c;就是开发和运维合体&＃xff0c;不像开发和产品&＃xff0c;经常刀刃相见&＃xff0c;实际上DevOps应该还包括测试&＃xff0c;DevOps是一个敏捷思维&＃xff0c;是一个沟通文化&＃xff0c;也是组织形式&＃xff0c;为云原生提供持续交付能力。
• 持续交付&＃xff1a;持续交付是不误时开发&＃xff0c;不停机更新&＃xff0c;小步快跑&＃xff0c;反传统瀑布式开发模型&＃xff0c;这要求开发版本和稳定版本并存&＃xff0c;其实需要很多流程和工具支撑。

技术的趋势和影响

软件设计有两个关键目标&＃xff1a;高内聚、低耦合&＃xff0c;围绕这2个核心目标&＃xff0c;又提出了单一职责、开闭原则、里氏替换、依赖导致、接口隔离、最少知识等设计原则。软件工程师一直都在为这两个目标而努力奋斗&＃xff0c;以求把软件编写得更加清晰、更加健壮、更加易于扩展和维护。

但后来&＃xff0c;人们发现有更多的诉求&＃xff0c;希望开发软件变得更简单、更快捷&＃xff0c;程序员希望更少编写代码&＃xff0c;非专业人员也希望能开发程序&＃xff0c;于是&＃xff0c;更多的更傻瓜的编程语言被发明出来&＃xff0c;更多的编程技术和编程思想被发明出来&＃xff0c;比如库、组件、云基础设施。

纵观近二十年的科技互联网发展历程&＃xff0c;大的趋势是技术下沉&＃xff0c;特别是近些年&＃xff0c;随着云计算的发展和普及&＃xff0c;基础设施越来越厚实&＃xff0c;业务开发变得越来越容易&＃xff0c;也越来越没有技术含量&＃xff0c;而之前困扰小团队的性能、负载、安全性、扩展性问题都不复存在。但后来随着互联网兴起&＃xff0c;出现了后端开发这个工种&＃xff0c;码农很快找到了新的战场&＃xff0c;网络、分布式、数据库、海量服务、容灾防错&＃xff0c;于是又玩出一堆新花样。