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。幾年過去了，我們能夠看到，云原生正在從對IT基礎(chǔ)設(shè)施和云資源的彈性靈活調(diào)度使用，進一步普及到全行業(yè)企業(yè)的敏捷開發(fā)與業(yè)務(wù)創(chuàng)新中。3月21日，國際權(quán)威分析機構(gòu)IDC聯(lián)手字節(jié)跳動旗下的企業(yè)級技術(shù)服務(wù)平臺火山引擎，重磅發(fā)布了云原生白皮書《原生云應(yīng)用企業(yè)創(chuàng)新路》（以下簡稱“白皮書”），對于中國企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與云原生技術(shù)應(yīng)用，給出了重要的市場數(shù)據(jù)、預測與建議。
白皮書中首先提到，在十四五數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃中，數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重將由2020年的7.8%達到2025年的10%，因此，中國數(shù)字化轉(zhuǎn)型支出巨大并維持高速增長，依據(jù)IDC預測，到2025年，中國數(shù)字化轉(zhuǎn)型支出將達到5,721億美元。
IDC：云原生化，從技術(shù)到企業(yè)戰(zhàn)略
白皮書中，IDC詳細調(diào)研了數(shù)字化轉(zhuǎn)型成熟度與中國云原生市場發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)果顯示，中國大部分企業(yè)處在數(shù)字化的局部推廣和擴展復制階段，說明大多數(shù)中國企業(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)步開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型。IDC認為：企業(yè)需要彈性、敏態(tài)、分布式和持續(xù)演進的現(xiàn)代化應(yīng)用形態(tài)，才能有效協(xié)助企業(yè)實現(xiàn)規(guī)模的數(shù)字化創(chuàng)新。
傳統(tǒng)開發(fā)與云原生開發(fā)對比
與傳統(tǒng)的開發(fā)模式相比，云原生的開發(fā)更加靈活、自動化，并且經(jīng)過幾年的發(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)，同時云原生也改變了軟件設(shè)計、發(fā)布和運維方式，甚至為企業(yè)帶來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)代化開發(fā)方式。
對于中國云原生市場發(fā)展現(xiàn)狀，白皮書顯示，云原生開發(fā)方式正在被越來越多的中國企業(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)會持續(xù)加大對云原生的投入。
另外，從白皮書我們可以看到，企業(yè)對于云原生價值的感受較為平均，獲得敏捷基礎(chǔ)架構(gòu)、簡化運維、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)，白皮書顯示，未來五年云原生應(yīng)用復合增長率最快的五個行業(yè)分別是通信、制造、交通運輸、政府以及金融。
不過，白皮書也指出，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)的云原生平臺會不斷地演進和擴展。對于云原生軟件與技術(shù)采購和自研的選擇，IDC調(diào)研顯示企業(yè)在未來采用商業(yè)化版本與自研結(jié)合的技術(shù)模式比例達到60%，服務(wù)能力和行業(yè)最佳實踐已經(jīng)成為企業(yè)選擇技術(shù)提供商的首要考核指標。
火山引擎，多年實踐之后全面云原生化
從白皮書，我們能夠窺見云原生技術(shù)和生態(tài)在中國企業(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，處于國內(nèi)技術(shù)實踐的第一線，也積累了豐富的云原生技術(shù)棧經(jīng)驗與最佳實踐。
擁有多個重要業(yè)務(wù)線的字節(jié)跳動，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題。因此，字節(jié)跳動已構(gòu)建了非常龐大的數(shù)據(jù)中心，容納了超過百萬臺服務(wù)器。
在云原生基礎(chǔ)設(shè)施層面，包括將計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲上如何更好地與容器技術(shù)結(jié)合上，團隊實現(xiàn)了多個技術(shù)創(chuàng)新。CSDN了解到，6年前（2016年中）字節(jié)跳動就啟用了Kubernetes技術(shù)棧，開始對業(yè)務(wù)進行大規(guī)模容器化改造，2017、2018年進入階段性上量階段，2018年一年部署的容器單集群就達到了上萬個節(jié)點。
資源層向上，字節(jié)跳動的中臺對內(nèi)部支持多條業(yè)務(wù)線的開發(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)跳動內(nèi)部超過95%的應(yīng)用實現(xiàn)了云原生化，從最開始的面向容器部署，過渡到面向服務(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?，F(xiàn)在，字節(jié)跳動在超過100萬臺服務(wù)器上，每天有70PB的新增存儲以及1000萬以上的實時容器數(shù)，并實現(xiàn)7×24小時保障。
作為字節(jié)跳動旗下的企業(yè)級技術(shù)服務(wù)平臺，火山引擎從自身的實踐中總結(jié)得出，企業(yè)對容器的實踐可拆分為三個階段：
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，開始進一步提升，用戶從面向容器變成了面向一個個服務(wù)，于是就有了各類微服務(wù)框架的治理，這時用戶就不需要關(guān)注容器配置、管理等問題，而是要考慮整個業(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)互通等問題；
第三階段，即Serverless階段，這時用戶無需關(guān)心整體業(yè)務(wù)架構(gòu)如何設(shè)計，只需要關(guān)注最前端的業(yè)務(wù)邏輯如何能夠快速表達，這也就要求廠商需要將業(yè)務(wù)背后的中臺和后臺相關(guān)組件進行提前預置。
本次與IDC聯(lián)合發(fā)布的云原生白皮書，同時也是火山引擎對于自身在云原生領(lǐng)域積累的技術(shù)與應(yīng)用經(jīng)驗的一次總結(jié)與分享，在火山引擎看來，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。
就像張鑫2022年初在CSDN發(fā)表的署名文章《K8s開先河、技能全棧、業(yè)務(wù)“無感”，深度解讀云原生的這一年》中對“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，用戶對云的感知界面是云原生，甚至未來用戶的云資源申請單位也是云原生容器（而非云服務(wù)器）。
更詳細地來說，云原生進入成熟期應(yīng)存在東南西北四個方向上的演化：
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）作為最近一段時間的流行技術(shù)趨勢，目的是為了讓IT基礎(chǔ)設(shè)施變得更加高效、敏捷，通過可配置的方式，將基礎(chǔ)設(shè)施更快地進行部署，進一步提升整體架構(gòu)的性能、敏捷性。國內(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)兩個趨勢：一是更多的應(yīng)用、中間件，包括大數(shù)據(jù)平臺、數(shù)據(jù)庫、數(shù)倉、AI平臺等新興業(yè)務(wù)負載都可以實現(xiàn)云原生化，甚至是Serverless化；二是能夠通過云原生更好地實現(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)一批面向敏捷開發(fā)的新興產(chǎn)品，如低代碼、無代碼工具，還有面向開發(fā)測試場景，面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)場景，以及面向業(yè)務(wù)場景的BPM等，能夠基于云原生微服務(wù)技術(shù)，構(gòu)建面向應(yīng)用開發(fā)的aPaaS。
火山引擎云原生產(chǎn)品矩陣，開放全棧能力
在2021年底，火山引擎正式對外發(fā)布了全系云產(chǎn)品。幾個月后，藉由與IDC聯(lián)合發(fā)布兼具技術(shù)與實踐硬核干貨的云原生白皮書，火山引擎也將全棧云原生的能力開放出來。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、極致性價比、業(yè)務(wù)價值驅(qū)動、開放共享。
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景、應(yīng)用、算力三部分。
從底層說起，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、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應(yīng)的開發(fā)/交付/治理等能力服務(wù)，為應(yīng)用開發(fā)者提供更好的用云體驗；再向上，面向場景，火山引擎希望推動云原生產(chǎn)品能力與差異化，依托自身實踐打磨了場景化解決方案，另外針對金融、生信醫(yī)療、零售電商、工業(yè)等重點行業(yè)，火山引擎還推出云原生的行業(yè)級解決方案，希望通過定制PaaS做深行業(yè)云，此外產(chǎn)品矩陣中還有多個平臺類生態(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)和鏡像倉庫兩大核心產(chǎn)品，沉淀了字節(jié)跳動數(shù)年來建設(shè)容器平臺的經(jīng)驗，除基本應(yīng)用托管能力外，還提供高穩(wěn)定、高性能、自運維等能力，旨在為企業(yè)提供最堅實的底座?；鹕揭娴纳蠈赢a(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、湖倉一體的大數(shù)據(jù)分析服務(wù)、機器學習平臺。許多內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如抖音電商、商業(yè)化開放平臺，也都基于這款容器產(chǎn)品構(gòu)建其業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
通過全面的云原生產(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）不間斷地運行和迭代（Anytime），這也許才是云原生真正的價值與魅力所在！
在白皮書中，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、容器編排、工作流平臺和安全等眾多云原生產(chǎn)品，成功構(gòu)建廣州實驗室生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)平臺，為國家新冠病毒基礎(chǔ)科研、防控與預警研究提供了強有力的支持。
基于實驗室與火山引擎合作開發(fā)的生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)“操作系統(tǒng)”-Bio2S開源框架體系，開發(fā)《新冠病毒基因組大數(shù)據(jù)在線分析系統(tǒng)》，半個月內(nèi)完成八大模塊遷移，一個半月內(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與科研效率。接下來，雙方還將探索公有云與生信行業(yè)開源操作平臺生態(tài)兩方面的研發(fā)工作。
另一個案例中，對于證券業(yè)務(wù)移動性需求增多時，系統(tǒng)需在高并發(fā)前提下保證敏捷穩(wěn)定。國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?；鹕揭嬉罁?jù)需求，進行了三類定制化開發(fā)，貫穿國信證券運維架構(gòu)中心、開發(fā)中心兩大部門流程體系。實現(xiàn)軟件跨中心部門之間的管理和流程執(zhí)行。
現(xiàn)在，通過火山引擎云原生能力，國信證券完成金太陽自有應(yīng)用的全部遷移和改造，包括金太陽平臺的7個業(yè)務(wù)組件和13個業(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，將之前虛擬機部署以小時單位計算，提高到現(xiàn)在的分鐘級；CPU的資源利用率顯像提升，相較之前提升了2-3倍；幫助國信證券通過了信通院DevOps三級認證體系，并獲得了多項業(yè)界的評獎。未來雙方將在三個方面繼續(xù)合作，一是進行全部（含外采）應(yīng)用系統(tǒng)的容器遷移和微服務(wù)改造；二是容器平臺整體升級，利用火山引擎的優(yōu)勢能力豐富負載均衡、運維工具鏈等標準化組件；三是通過容器平臺實現(xiàn)多云統(tǒng)管，納管多個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)實踐不斷印證。發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟，已經(jīng)成為宏觀政策與企業(yè)IT技術(shù)發(fā)展的共識，云原生將成為現(xiàn)代化開發(fā)方式，實現(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)注報道。
