2020年注定是不凡的。它在陰霾中開始，在驚嘆中結(jié)束，也讓未來變得更加撲朔迷離。那么，容器與云原生的2020年呢？你是否記得它是怎樣開始的？它又將走向何方？
1、Kubernetes：企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)抽象
在2020年，沒有人再會去質(zhì)疑一個(gè)平臺團(tuán)隊(duì)采納Kubernetes作為自己的基礎(chǔ)設(shè)施的合理性。事實(shí)上，2020年的Kubernetes項(xiàng)目已經(jīng)非常接近于的完成了它最重要的使命，即：為云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施帶來一層可以讓平臺團(tuán)隊(duì)基于此構(gòu)造“一切”的平臺層抽象。
我們已經(jīng)能夠看到，今天的云原生社區(qū)已經(jīng)開始廣泛認(rèn)可Kubernetes項(xiàng)目作為“The platform for platform”的定位與價(jià)值，越來越多的平臺團(tuán)隊(duì)正在基于Kubernetes構(gòu)建各種各樣的上層平臺，PaaS，Serverless，AI Platform，Database PaaS等等。面向終態(tài)的聲明式API與其背后“辛勤”工作的控制器，為“構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施層抽象”這個(gè)充滿了挑戰(zhàn)的技術(shù)難題，提供了一個(gè)能夠在復(fù)雜度與可用性之間取得平衡的解決方案。正是基于此，Kubernetes項(xiàng)目才擁有了龐大的集成生態(tài)，讓這個(gè)“企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)抽象”，逐步成為了業(yè)界公認(rèn)的事實(shí)。
而更為重要的是，Kubernetes真正的成功之處，在于它真正押注的是構(gòu)建抽象的方法而非這些抽象本身。在絕大多數(shù)情況下，企業(yè)基于Kubernetes構(gòu)建上層平臺，都會引入各種各樣其他的抽象作為補(bǔ)充，甚至取代或者隱藏掉Kubernetes的部分內(nèi)置抽象：阿里巴巴開源的CloneSet，騰訊的GameStatefulSet實(shí)踐等擴(kuò)展型工作負(fù)載等都是這個(gè)趨勢的最好的案例。
伴隨著Kubernetes生態(tài)從底層到應(yīng)用層能力的逐步完善，在2020年，更多大型互聯(lián)網(wǎng)終端企業(yè)開始加入到了云原生的梯隊(duì)當(dāng)中。我們看到原本的Mesos生態(tài)標(biāo)桿Apple公司成為了KubeCon 2020北美上的絕對主角，而金融巨頭MasterCard則分享了他們基于OAM、Kubernetes和Crossplane項(xiàng)目構(gòu)建跨云、跨運(yùn)行時(shí)應(yīng)用交付平臺的內(nèi)部落地案例。而尤為值得一提的是，這些以往在底層基礎(chǔ)技術(shù)上給人以”保守“印象的大型非云企業(yè)，在2020年紛紛祭出了對很多新興技術(shù)比如Virtual Cluster和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用模型技術(shù)上的落地與思考。云原生浪潮對整個(gè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)帶來的深遠(yuǎn)影響可見一斑。
此外，我們也不難觀察到，Kubernetes的極大普及以及基于它興起的上層生態(tài)，正在跟安卓（Android）的發(fā)展路徑越來越明顯的趨同。安卓能夠?qū)ο乱砸惶捉y(tǒng)一的方式抽象與集成不同的手機(jī)、電視、甚至汽車等硬件設(shè)備，對上則為程序員暴露出統(tǒng)一的一套開發(fā)接口，使他們能夠以這套統(tǒng)一的抽象去訪問或者享受到這些基礎(chǔ)設(shè)施能力。這種定位與Kubernetes非常類似，這里唯一的區(qū)別在于，安卓服務(wù)的程序員是APP開發(fā)者，而Kubernetes服務(wù)的“程序員”，則是平臺構(gòu)建者。在這個(gè)背景下，諸如“Kubernetes拋棄Docker”之類的新聞會很容易理解：安卓本身，本就不需要專注于手機(jī)的電池是哪個(gè)牌子的。
這個(gè)路徑，可能也是Google比較擅長的一個(gè)“打法”：全力地去免費(fèi)推廣一個(gè)“操作系統(tǒng)”，真正獲取商業(yè)價(jià)值的方式則是是去“收割”操作系統(tǒng)上層的生態(tài)價(jià)值而不是操作系統(tǒng)本身。畢竟用戶是不會花錢去購買安卓的。所以Google Cloud目前正在All-in的，正是通過Anthos這樣的Kubernetes混合云底座，將Google Cloud服務(wù)交付到在全世界任何一個(gè)數(shù)據(jù)中心上去。
2、正在被打破的云計(jì)算“三層架構(gòu)”
長久以來，業(yè)界對云計(jì)算的認(rèn)知，一直圍繞著”SaaS+PaaS+IaaS“這樣經(jīng)典的三層架構(gòu)模型展開。然而，在2020年，隨著云原生技術(shù)的極大普及，我們卻發(fā)現(xiàn)這個(gè)模型似乎正遭受著挑戰(zhàn)。
今天的云原生技術(shù)，起源于Docker以及容器這個(gè)創(chuàng)新性的技術(shù)革命，又受益于經(jīng)典PaaS（比如Cloud Foundry）持續(xù)已久的心智普及，最終在開發(fā)者與平臺構(gòu)建者的雙重關(guān)注下，以Kubernetes生態(tài)為載體最終落地。
在2020年，伴隨著云原生技術(shù)逐步成熟，面向用戶的應(yīng)用管理平臺的形態(tài)也逐漸開始從以Cloud Foundry/Heroku為主體的經(jīng)典PaaS形態(tài)（即：企業(yè)級PaaS），向輕量級的App Service比如Shipa和Kalm等方向靠攏。不過，輕量級App Service本質(zhì)上還是Heroku體驗(yàn)在Kubernetes底座上的復(fù)刻，它們在提供出色的開發(fā)者使用體驗(yàn)的同時(shí)，也繼承了經(jīng)典PaaS的“封閉”與“不可擴(kuò)展”，這在很多大型企業(yè)基于云原生技術(shù)棧“DIY”屬于自己的“PaaS”的訴求下，依然會顯得力不從心。
事實(shí)上，對于越來越多的平臺構(gòu)建者來說，隨著云原生技術(shù)的日趨落地，“PaaS”本身的“解釋權(quán)”不再屬于某一家提供商，而更多取決于平臺構(gòu)建者的業(yè)務(wù)場景和其終端用戶的實(shí)際需求。此外，對于“SaaS”來說，云原生帶來的容器化軟件打包與交付體系和Kubernetes底座，也已經(jīng)極大的改變了云端軟件的分發(fā)與運(yùn)維方式。所以，無論是PaaS也好，SaaS也好，本質(zhì)上正在被“云原生”的技術(shù)浪潮迅速“壓平”，在這種背景下，傳統(tǒng)“水平”劃分云計(jì)算體系的方法其實(shí)已經(jīng)變得難以自洽。一個(gè)典型的例子就是今天你既不能把Kubernetes稱作是PaaS，也不能把它稱作是IaaS。它是一個(gè)獨(dú)特的基礎(chǔ)設(shè)施能力接入層與平臺層抽象，作為平臺構(gòu)建者，你可以基于它構(gòu)建你心目中任何上層平臺，而至于你把這個(gè)上層平臺稱作是PaaS，Serverless，F(xiàn)aaS，甚至是SaaS，只是進(jìn)一步抽象的程度和依賴的垂直能力不同而已：這里并沒有”誰蓋在誰頭上”這樣的劃分。
3、下一代云原生平臺構(gòu)建體系的崛起
Kubernetes的成功，極大的使能了“平臺構(gòu)建者”這個(gè)以往被人們遺忘在企業(yè)成本中心（Cost Center）里的重要角色。事實(shí)上，Kubernetes之所以能夠取代Docker生態(tài)成為今天云計(jì)算平臺上的主角，很大程度上是這個(gè)群體做出了最終的決定。否則，按照Docker所觸達(dá)到的用戶群體規(guī)模以及其在開發(fā)者生態(tài)中的被接納度，Kubernetes幾乎毫無勝算。這一點(diǎn)經(jīng)常是被大家所忽視的。實(shí)際上，在企業(yè)級平臺落地的過程中，平臺的最終用戶（比如業(yè)務(wù)研發(fā)與運(yùn)維）雖然是“顧客與上帝”，但真正能在這個(gè)過程中能起到關(guān)鍵作用和具有最終決定權(quán)的，往往還是業(yè)務(wù)背后的平臺團(tuán)隊(duì)和老板們。
但與此同時(shí)，Kubernetes之上的平臺構(gòu)建生態(tài)，在今天依然是高度集中的。一個(gè)典型的觀察就是，今天能夠基于Kubernetes成體系構(gòu)建出完整上層平臺的團(tuán)隊(duì)，其實(shí)集中在一、二線大型互聯(lián)網(wǎng)公司當(dāng)中，并且其實(shí)踐往往“僅供參考”，鮮有可復(fù)制性。進(jìn)一步的，云原生的極大普及，似乎并沒有真正能夠讓平臺構(gòu)建者輕松的構(gòu)建PaaS或者其他上層平臺。這，其實(shí)也進(jìn)一步解釋了前面我們觀察到的“PaaS生態(tài)“在云原生時(shí)代的停滯：基于Kubernetes構(gòu)建上層平臺（包括PaaS），在2020年依然是大型公司和高技術(shù)水位團(tuán)隊(duì)們的專利。
這種平臺構(gòu)建這生態(tài)的高度集中，與云原生希望構(gòu)建的“普惠式”未來，顯然是不相符的。當(dāng)然，既然技術(shù)發(fā)展還沒有跟上愿景，那么云原生社區(qū)也就不會停下腳步。
事實(shí)上，平臺構(gòu)建者之所以要基于Kubernetes進(jìn)一步構(gòu)建上層平臺，其根本動機(jī)無非來自兩個(gè)訴求：
更高的抽象維度：比如，用戶希望操作的概念是“應(yīng)用”和“灰度發(fā)布”，而不是“容器”和“Pod”；
更多的擴(kuò)展能力：比如，用戶希望的應(yīng)用灰度發(fā)布策略是基于“雙Deployment+Istio”的金絲雀發(fā)布，而不是Kubernetes默認(rèn)的Pod線性滾動升級。這些增強(qiáng)或者擴(kuò)展能力，在Kubernetes中一般是以CRD+Controller的插件方式來實(shí)現(xiàn)的。
所以說，基于Kubernetes構(gòu)建上層平臺在今天看起來似乎雜亂無章、沒什么規(guī)律，但本質(zhì)上都不會離開“抽象+插件能力管理”這兩個(gè)核心訴求。再舉個(gè)例子，今天大家為Kubernetes構(gòu)建的各種Dashboard，其實(shí)就是一種“抽象”的實(shí)現(xiàn)方式：這些Dashboard本質(zhì)上是在Kubernetes API對象的基礎(chǔ)上暴露出了一組允許用戶填寫的字段，從而實(shí)現(xiàn)了‘’簡化用戶使用心智、提升用戶體驗(yàn)‘’的目的——這當(dāng)然也是所有“抽象”的根本目標(biāo)。
基于對“抽象+插件能力管理”這兩個(gè)訴求的持續(xù)實(shí)踐與思考，云原生社區(qū)在2020年誕生了像KubeVela這樣專注于使能平臺團(tuán)隊(duì)構(gòu)建上層平臺的開源項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目的定位在整個(gè)云原生生態(tài)中是非常獨(dú)特的：它并不是某種垂直能力，它更像是一套基于Kubernetes構(gòu)建上層平臺的“工具”組合，比如：
基于模板的抽象機(jī)制，以及基于此生成能力使用文檔和OpenAPI Schema的自動化流程（從而幫助平臺團(tuán)隊(duì)快速構(gòu)建Dashboard或者Appfile）；
基于OAM模型的插件式能力注冊、管理與發(fā)現(xiàn)機(jī)制，以此來模塊化、自動化的管理插件能力，甚至提前預(yù)警插件能力之間的沖突等。
無獨(dú)有偶，在阿里云開源KubeVela項(xiàng)目后不久，云計(jì)算領(lǐng)頭羊AWS在Re:Invent 2020上也高調(diào)宣布了AWS Proton商業(yè)產(chǎn)品的正式誕生，其思想同KubeVela項(xiàng)目非常類似，只不過構(gòu)建平臺的底座換成了AWS云平臺，定義抽象的模板使用了AWS自己的Cloud Formation(KubeVela目前支持的是Google開源的CUELang模板語言）。
可以預(yù)見，在云原生與Kubernetes項(xiàng)目極大程度的統(tǒng)一與標(biāo)準(zhǔn)化了基礎(chǔ)設(shè)施層抽象之后，如何進(jìn)一步幫助平臺團(tuán)隊(duì)在此之上快速、輕松、可復(fù)制的構(gòu)建上層平臺，正在成為業(yè)界開始積極思考的一條關(guān)鍵路徑。再一次的，你很難在傳統(tǒng)的云計(jì)算“三層架構(gòu)”中找到適合這些產(chǎn)品的位置，無論是KubeVela還是AWS Proton，它們既不是PaaS，也不是IaaS，更不是Kubernetes的競爭者：它們是云原生背景下新一代平臺構(gòu)建體系逐步崛起的萌芽。
4、探索云原生的下一站
2020年的云原生可以說是整個(gè)云計(jì)算生態(tài)中發(fā)展最迅速的一條主線脈絡(luò)，而也正是伴隨著這樣的發(fā)展勁頭，云原生在新的一年里，已經(jīng)要開始思考它的下一步發(fā)展空間。事實(shí)上，我們已經(jīng)能夠看到各種各樣的廠商和團(tuán)隊(duì)在不同的領(lǐng)域積極發(fā)力和探索。
本地開發(fā)與測試
使能開發(fā)者面向Kubernetes進(jìn)行本地開發(fā)和測試正在開始成為一個(gè)備受關(guān)注的話題，在這個(gè)領(lǐng)域中，來自紐約的Tilt項(xiàng)目是其中的佼佼者。阿里云和騰訊云有也分別有這個(gè)話題下的不同維度的解決方案，比如KT Connet和Nocalhost。
云原生“中間件”的技術(shù)變革
Sidecar模式正在以更加迅猛的勢頭的將中間件領(lǐng)域的能力下沉至Kubernetes這個(gè)新一代的應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施當(dāng)中，除了已經(jīng)如火如荼的Istio對流量治理領(lǐng)域的顛覆，微軟已經(jīng)不甘示弱的開源了Open Service Mesh作為回應(yīng)。而與此同時(shí)，OAM在微軟的姊妹項(xiàng)目Dapr則直接拉齊了Kubernetes與中間件在“服務(wù)發(fā)現(xiàn)與綁定”側(cè)的距離，老牌項(xiàng)目Dubbo亦宣布了下一代云原生中間件的技術(shù)藍(lán)圖。當(dāng)然，所有這一切背后的用戶動機(jī)是非常清晰的：云原生時(shí)代的中間件，要語言無關(guān)，要平臺無關(guān)。
“邊緣”與Kubernetes發(fā)行版
Kubernetes的“安卓化”趨勢，少不了將Kubernetes部署到全世界任何一個(gè)數(shù)據(jù)中心去的“雄心壯志”，這里當(dāng)然也包括“邊緣”設(shè)備。除了華為的拳頭產(chǎn)品KubeEdge之外，阿里云的OpenYurt項(xiàng)目在2020年也進(jìn)入了CNCF沙箱孵化，而騰訊云則提出了SuperEdge緊隨其后。與此同時(shí)，AWS在2020年重磅開源了其EKS服務(wù)背后的Kubernetes發(fā)行版EKS-D，這里當(dāng)然隱含了對Google Cloud的Anthos和微軟云的Arc布局的強(qiáng)勢回應(yīng)?？梢灶A(yù)見，云廠商們對“將Kubernetes部署到任何一個(gè)角落”的這份執(zhí)著，會讓Kubernetes“安卓化”比想象中來得更快，也少不了在ISV和服務(wù)集成商側(cè)的一番“腥風(fēng)血雨”。
云原生應(yīng)用管理與GitOps
云原生應(yīng)用管理與交付，已然正在成為Kubernetes這個(gè)“新安卓”之上重要的價(jià)值聚焦點(diǎn)。在這個(gè)領(lǐng)域，阿里云聯(lián)合微軟的OAM+OpenKruise組合已經(jīng)嶄露頭角，與此同時(shí)，社區(qū)上也出現(xiàn)了KubeVela這樣進(jìn)一步使能平臺構(gòu)建者的開源框架，開發(fā)者工具領(lǐng)域的佼佼者Hashicorp更是不失時(shí)機(jī)的發(fā)布了Waypoint這樣的跨平臺開發(fā)者界面工具。而伴隨著Kubernetes之上的應(yīng)用層技術(shù)快速演進(jìn)的同時(shí)，基于Git作為應(yīng)用配置管理中心交付應(yīng)用的理念（即：GitOps），則正在迅速取代傳統(tǒng)CI/CD中的CD環(huán)節(jié)，成為Kubernetes上應(yīng)用分發(fā)的不二之選。在2020年末，CNCF應(yīng)用交付領(lǐng)域小組正式宣布了GitOps Working Group的組建，很有可能會將GitOps逐步推向云原生CD的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。在Kubernetes“安卓化”勢不可擋的今天，我們對這個(gè)領(lǐng)域在新的一年即將出現(xiàn)的更多顛覆與創(chuàng)新充滿期待。
5、2020年：沒有“確切定義”的云原生
“云原生”到底是什么？它就是容器和Kubernetes嗎？虛擬機(jī)是云原生的嗎？……
這些“靈魂拷問”，一直是很多初次接觸云原生理念的公司和團(tuán)隊(duì)常常提出的困惑。實(shí)際上，作為一套“以利用云計(jì)算技術(shù)為用戶降本增效”的最佳實(shí)踐與方法論，云原生這個(gè)術(shù)語自誕生，到壯大，到今天的極大普及，都處于一個(gè)不斷的自我演進(jìn)與革新的過程當(dāng)中。這種“永遠(yuǎn)沒有確切定義”的持續(xù)生命力，才是“云原生”之所以對云計(jì)算生態(tài)充滿吸引力的源泉。
在2020年，整個(gè)云原生社區(qū)在不同領(lǐng)域的積極探索與嘗試，正在取代Kubernetes、Service Mesh等已經(jīng)成熟的實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目，逐步成為云原生生態(tài)獨(dú)一無二的主旋律。這其實(shí)不難理解，云原生發(fā)展到今天，正在離它所暢想的“軟件天然生在云上、長在云上”越來越近，但也暴露出了現(xiàn)有的云原生技術(shù)底盤過分關(guān)注于基礎(chǔ)設(shè)施抽象與管理、忽視了最終用戶側(cè)的體驗(yàn)和技術(shù)帶來的諸多問題。這些問題，需要依靠整個(gè)云原生社區(qū)不停歇的思考、沉淀與再創(chuàng)新進(jìn)行補(bǔ)充和修正，才能讓云原生的技術(shù)價(jià)值逐步“上浮”，對最終用戶產(chǎn)生直接的價(jià)值與體感；也才能讓云原生技術(shù)逐步“民主化”，讓構(gòu)建簡單、易用的云原生平臺不再成為大公司們“秀肌肉”的專屬。
