前言
而今，云原生成了耳熟能詳?shù)臒衢T詞，似乎不提云原生就落伍了，加入CNCF也成了云廠商引以為傲的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
我們也看到各種云原生的定義，有來自CNCF的“微服務(wù)+容器+持續(xù)交付+DevOps”，也有來自不同云廠商的說法。2020年9月，阿里云成立了云原生技術(shù)委員會(huì)，今天我就從云計(jì)算的初心嘗試談?wù)勈裁词钦嬲脑圃?/p>
狹義的云原生
讓我們先回顧云原生的由來。
云計(jì)算興起之后，以Docker為代表的容器浪潮，席卷業(yè)界，以DevOps和標(biāo)準(zhǔn)化交付而廣受青睞。在此背景下，Google創(chuàng)造性地提出了云原生的概念，并發(fā)布了開源編排工具Kubernetes，從統(tǒng)一部署和標(biāo)準(zhǔn)化的角度切入，其后更成立了CNCF基金會(huì)，成功地殺出了一片天地。
2020年12月，CNCF大使Ian Coldwater在社交媒體上說：“Kubernetes現(xiàn)已棄用了對(duì)Docker的支持。您需要注意這一點(diǎn)，并作好相應(yīng)的規(guī)劃。這會(huì)搞壞您的集群。”
這說明云原生戰(zhàn)略獲得了歷史性的進(jìn)展。從這個(gè)角度來看，將云原生等同于容器和服務(wù)網(wǎng)格，是早期對(duì)云原生狹義的理解。
廣義的云原生
那么，什么是廣義的云原生呢？因云而生的軟件、硬件、架構(gòu)，就是真正的云原生。
我們認(rèn)為，云原生更多應(yīng)該從客戶應(yīng)用的視角來看，部署到云上的應(yīng)用，必須用到了只有大規(guī)模公共云實(shí)踐才能提供的三類能力的一類或多類，即彈性、API自動(dòng)化部署和運(yùn)維等特性；服務(wù)化的云原生產(chǎn)品，如RDS、EMR等；因云而生的軟硬一體化架構(gòu)。這，就是云原生。
首先，云原生應(yīng)用是相對(duì)線下傳統(tǒng)企業(yè)IT物理機(jī)上的環(huán)境而言，要用云的方式來部署和管理應(yīng)用，充分利用云的供應(yīng)效率，要全球部署、即開即用、按量付費(fèi)。
客戶就近獲取云的能力，就是所謂彈性，我們?nèi)ツ瓿鲞^一本書，書名叫《彈性計(jì)算無處不在的算力》，講的就是背后的原理，要具備這種極致的彈性才是云原生。在云上提供的Kubernetes，是通過自動(dòng)化部署和運(yùn)維的API標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)了云原生。
其次，今天我們已經(jīng)看到云原生數(shù)據(jù)庫(kù)、云原生大數(shù)據(jù)、云原生容器、云原生中間件、云原生安全等等概念，這都是在云上可以隨意獲取的服務(wù)化云原生產(chǎn)品，是傳統(tǒng)線下沒有的服務(wù)，有助于獲得性能和成本上的加強(qiáng)，這就是云原生。
特別值得一提的是以神龍架構(gòu)為代表的軟硬一體虛擬化。虛擬化經(jīng)歷了純軟件虛擬化、通用硬件虛擬化、到現(xiàn)在的軟硬一體化虛擬化。
通過計(jì)算存儲(chǔ)的分離，使用專用的神龍芯片，對(duì)虛擬化進(jìn)行加速，從而達(dá)到超越物理服務(wù)器的高性能。作為云計(jì)算架構(gòu)的底層，所有中間件和應(yīng)用層都能從中獲得性能的收益，而無需進(jìn)行任何代碼和架構(gòu)的修改。
此外，神龍架構(gòu)支撐的是同一套資源架構(gòu)并池的資源能力，包括ECI（Serverless容器）、VM、裸金屬等，從而讓所有的資源能夠統(tǒng)一調(diào)度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最深的彈性。這也是業(yè)界第一次實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一架構(gòu)和統(tǒng)一資源調(diào)度，被視為中國(guó)云廠商的重大技術(shù)貢獻(xiàn)。
從這種意義上來說，神龍架構(gòu)就是因云而生，是典型的云原生。簡(jiǎn)單而言，如果沒有云計(jì)算的大規(guī)模部署場(chǎng)景，神龍的優(yōu)勢(shì)就不能發(fā)揮得淋漓盡致。
所以，云原生的初心是在云上的原生，如果缺乏云的基本特征，必然不是云原生。極端而言，如果你自己買了兩臺(tái)服務(wù)器，放在辦公室，上面部署了容器，然后用Kubernetes來管理，那就不是云原生，因?yàn)槿狈椥?、API自動(dòng)化部署和運(yùn)維的能力，連云都不是。
CNCF更多的是倡導(dǎo)一個(gè)系統(tǒng)要用什么組件進(jìn)行架構(gòu)，這樣才能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和運(yùn)維能力，實(shí)現(xiàn)快速迭代、靈活擴(kuò)展、高效運(yùn)維。而這些能力的發(fā)揮需要這些架構(gòu)框架基于云，兩者結(jié)合則為云原生。
很多人會(huì)問，某個(gè)開源軟件是否是云原生？這個(gè)要看它的架構(gòu)。以開源數(shù)據(jù)庫(kù)為例，如果其架構(gòu)上還是針對(duì)傳統(tǒng)的單機(jī)和小規(guī)模，那就不是云原生；如果保持開源的接口兼容性，同時(shí)做了云原生改造和重新設(shè)計(jì)，運(yùn)維和管控都充分利用了云的基礎(chǔ)能力，那就是云原生的軟件和服務(wù)，如阿里云的PolarDB數(shù)據(jù)庫(kù)。
多云和混合云加速了云原生
歷史的發(fā)展總是曲折的，因?yàn)橄嘈潘钥匆?，也總是一波三折。在盤山公路上前行時(shí)，往往眼中只能看到有限的視野。
為達(dá)到更高的性價(jià)比、容錯(cuò)和效率，業(yè)界產(chǎn)生了多云和混合云。多云是客戶將業(yè)務(wù)負(fù)載分別部署到不同的公共云廠商，而混合云更多是客戶將業(yè)務(wù)負(fù)載部署到公共云和專有云上。
多云是競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)物，雖然亞馬遜和阿里云一直認(rèn)為用戶用一家的云就夠了。而混合云的產(chǎn)生角度不同，它是為了滿足客戶分步上云的意愿，同時(shí)滿足部分行業(yè)監(jiān)管合規(guī)的需求，而構(gòu)建的一種云架構(gòu)。
無論是多云還是混合云，云廠商為了降低業(yè)務(wù)分布式部署的難度，讓客戶更容易接受，都會(huì)敦促客戶對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行單元化改造，因?yàn)镵ubernetes解決了標(biāo)準(zhǔn)化部署和遷移的問題。
同時(shí)除了Kubernetes和容器之外，往往涉及到使用公共云帶來的彈性、加速等等服務(wù)能力，以及數(shù)據(jù)庫(kù)、大數(shù)據(jù)、音視頻等系統(tǒng)的云原生改造?？梢?，Kubernetes加速了狹義的云原生能力。
云原生芯片
從計(jì)算芯片的角度而言，云計(jì)算帶來了全新的應(yīng)用場(chǎng)景，從而對(duì)CPU提出了新的需求，也就是云原生芯片。
比如阿里云的神龍芯片，就是云原生芯片。它是整個(gè)設(shè)備的核心，因?yàn)橥ㄟ^它可以讓神龍服務(wù)器完完全全具有虛擬機(jī)的特性，包括虛擬機(jī)的接口。
基于神龍芯片的神龍MOC卡在整個(gè)架構(gòu)中具有重要作用，它具備豐富的管理接口和對(duì)外數(shù)據(jù)接口，可以幫助我們實(shí)現(xiàn)彈性裸金屬服務(wù)器具備的這些功能。
CPU的多元化正在逐漸成為現(xiàn)實(shí)。首先是英特爾的對(duì)手AMD的崛起，雖然都是x86體系，但其芯片在性價(jià)比高之外，性能和特性也突飛猛進(jìn)；其次，x86架構(gòu)之外的發(fā)展非常迅猛，除Ampere的ARM服務(wù)器芯片外，自研的ARM體系正成為很多云廠商的選擇。
AWS的Graviton 2自研芯片使用64位ARM Neoverse內(nèi)核定制而成，設(shè)計(jì)思路是多核加每核單Thread負(fù)載，每個(gè)內(nèi)核都旨在通過盡可能多的、完全獨(dú)立的內(nèi)核來交付實(shí)際工作負(fù)載，力圖成為最節(jié)能的處理器。
微軟也在設(shè)計(jì)一款用于數(shù)據(jù)中心的ARM處理器，這是微軟的重大戰(zhàn)略舉措，微軟認(rèn)為，自己的芯片更適合某些需求，更具成本和性能優(yōu)勢(shì)。
云原生CPU正呈現(xiàn)一些共有的特性：主頻不需要特別高、功耗要特別低、獨(dú)立運(yùn)行的核、多核架構(gòu)能更好地支持服務(wù)網(wǎng)格的應(yīng)用、有成熟的軟件生態(tài)等等。
用云原生的思維用好云原生架構(gòu)
對(duì)于云計(jì)算的用戶來說，理解什么是云原生尤為重要。不是簡(jiǎn)單地使用容器來定義自己的系統(tǒng)，而是在設(shè)計(jì)、開發(fā)、部署等周期中，使用原汁原味的云原生系統(tǒng)，將會(huì)帶來巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，充分享受云計(jì)算的紅利。
云原生不僅是實(shí)踐，更是一種理念，帶來的是時(shí)代變革。開發(fā)人員的開發(fā)環(huán)境也要生在云上、長(zhǎng)在云上。使用類似無影這樣的遠(yuǎn)程工具，讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)文檔、開發(fā)調(diào)試環(huán)境、部署工具、測(cè)試過程、POC驗(yàn)證、資源消費(fèi)等等，全部基于云來進(jìn)行。
所以，云原生帶來的是思維的變化，是文化的變化，是新時(shí)代的生產(chǎn)力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了CNCF定義的Kubernetes標(biāo)準(zhǔn)接口，是未來使用云的標(biāo)準(zhǔn)方式。
什么是真正的云原生
我們很幸運(yùn)，我們正親歷一個(gè)邁入云時(shí)代的歷史性進(jìn)程。
多年以后，新一代的新新人類，他們會(huì)更幸運(yùn)，他們接觸的一切計(jì)算環(huán)境都是云原生的。他們天生就會(huì)認(rèn)為，云計(jì)算資源是無處不在、取之不盡、用之不竭的，他們不會(huì)關(guān)心云資源在哪里、有多少。就像今天我們使用自來水一樣，沒有人會(huì)費(fèi)盡心思考慮水從哪里來。
因云而生的軟件、硬件、架構(gòu)，就是真正的云原生；因云而生的技術(shù)，就是云原生技術(shù)。
