展望2021｜云原生的“春天”來了嗎？
每年做展望前，都會先花一點(diǎn)時間做一些簡單回顧，今年也不例外。用了幾秒時間快速回想了一下2020年的熱詞，腦中閃現(xiàn)的第一個詞是——云原生。
在IT界，大家喜歡把傳統(tǒng)的IT架構(gòu)比喻成“煙囪式”架構(gòu)，在這個框架下每一個業(yè)務(wù)線都是一個獨(dú)立的“煙囪”，并且通常由不同的開發(fā)團(tuán)隊去構(gòu)建和運(yùn)維，不但技術(shù)棧不同，彼此之間也不互通，所以，數(shù)據(jù)就很難在不同業(yè)務(wù)之間形成流動。
以容器為代表的云原生技術(shù)可以很好地解決這個問題。它相當(dāng)于把傳統(tǒng)架構(gòu)中的“煙囪”拆成一個個的“積木”（也就是“容器”），然后再根據(jù)特定的業(yè)務(wù)需求，靈活選擇所需的“積木塊”進(jìn)行重新組合。如此一來，數(shù)據(jù)的邊界就不再被限制于某個系統(tǒng)，可以在企業(yè)內(nèi)真正流動起來。
容器技術(shù)大約在20年前就已經(jīng)出現(xiàn)，但直至2013年Docker誕生之后，它才真正被帶入大眾視線；而隨著2014年Kubernetes 項目的發(fā)布，容器技術(shù)又得以迅速普和落地。雖說是“大器晚成”，但近兩年來，容器卻得到了肉眼可見的飛速發(fā)展和應(yīng)用。
數(shù)據(jù)的表現(xiàn)是最直觀的。根據(jù)中國信通院《2020云計算發(fā)展白皮書》的調(diào)查報告顯示，2019年43.9%的企業(yè)表示已經(jīng)使用容器技術(shù)部署業(yè)務(wù)應(yīng)用，計劃使用容器技術(shù)部署業(yè)務(wù)應(yīng)用的企業(yè)也占到了40.8%；Gartner在《預(yù)測分析：全球容器管理（軟件和服務(wù)）》報告中則預(yù)計，到2024年將有75％的大型企業(yè)會在生產(chǎn)中使用容器技術(shù)；而針對中國市場，IDC的推斷是，到2022年60%的中國500強(qiáng)企業(yè)將投資云原生應(yīng)用和平臺的自動化、編排和開發(fā)生命周期管理。
特別是在經(jīng)歷了疫情沖擊之后，敏捷與創(chuàng)新更加成為企業(yè)必備的技能，而由于容器具有像積木一樣的靈活性，能夠幫助企業(yè)在開發(fā)和運(yùn)維過程中解放出更強(qiáng)大的生產(chǎn)力、提升創(chuàng)新力，因此，正在被視為越來越重要的存在。
過去一年中，至頂網(wǎng)圍繞云原生技術(shù)調(diào)研并采訪了來自金融、制造、零售等各行業(yè)企業(yè)，試圖從中了解大家對于容器、Kubernetes、微服務(wù)等云原生技術(shù)的接納和應(yīng)用程度，以及這個過程中的挑戰(zhàn)和解決方案�；谶@些了解再來展望2021，我們認(rèn)為——云原生技術(shù)的“春天”可能真的來了。
云原生技術(shù)有何魅力？
1. 提高開發(fā)迭代效率
江泰保險經(jīng)紀(jì)股份有限公司（以下簡稱“江泰保險”）是我國開業(yè)的第一家保險經(jīng)紀(jì)公司，業(yè)務(wù)涉及風(fēng)險查勘、風(fēng)險評估、保險辦理、安排分保、協(xié)助索賠等一系列保險經(jīng)紀(jì)服務(wù)，目前在全國設(shè)有140多家分支機(jī)構(gòu)。隨著近幾年來業(yè)務(wù)規(guī)模的擴(kuò)張和消費(fèi)者市場的改變，同時為了應(yīng)對新興的數(shù)字化保險中介平臺的沖擊，江泰保險大量采用了云計算、容器、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)。
新技術(shù)的應(yīng)用效果不僅迅速而且明顯。江泰保險總裁助理李玉存告訴至頂網(wǎng)記者，現(xiàn)在，基于微服務(wù)架構(gòu)和容器技術(shù)，公司內(nèi)部平均每天可以上線1-2款保險產(chǎn)品，最快的3小時就能上線。要放在過去，一個新保險產(chǎn)品從頭至尾沒有2、3個月絕對不可能投放到市場。僅僅在2019年的上半年，江泰保險就一口氣開發(fā)了7個系統(tǒng)。
在微服務(wù)架構(gòu)中，容器就像是一個個的“小服務(wù)器”，并且它足以滿足基礎(chǔ)開發(fā)環(huán)境的快速部署，所以對于開發(fā)人員來說，只要把接口定義清楚就可以快速進(jìn)行功能開發(fā)，不必再去考慮服務(wù)器、操作系統(tǒng)等這些繁瑣的問題，所以開發(fā)效率也就隨之提升。而開發(fā)效率的提升，就意味著開發(fā)、部署和運(yùn)維成本的降低。對于企業(yè)來說，這是非常具有吸引力的。
2. 支持流量高并發(fā)
再以某大型證券機(jī)構(gòu)為例。通過以容器和Kubenetes為核心構(gòu)建的容器云平臺，該證券機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了開發(fā)測試生產(chǎn)環(huán)境一致性，這同樣使得它的單體應(yīng)用研發(fā)從過去的半年時間縮減到天，互聯(lián)網(wǎng)類應(yīng)用則實(shí)現(xiàn)了秒級的服務(wù)實(shí)例伸縮。據(jù)了解，平臺上線三年以來，生產(chǎn)環(huán)境容器部署實(shí)例數(shù)達(dá)到數(shù)百個節(jié)點(diǎn)，支持的業(yè)務(wù)系統(tǒng)達(dá)到二十多個。
可見，除了加快開發(fā)的速度，容器技術(shù)在支持復(fù)雜的系統(tǒng)運(yùn)維方面也是個潛力股。這一特性對于金融以及互聯(lián)網(wǎng)等常常要應(yīng)對高流量并發(fā)的行業(yè)來說，豈止是“真香”。
過去，企業(yè)應(yīng)對流量高峰，往往要靠購買服務(wù)器進(jìn)行擴(kuò)容，即便有現(xiàn)成的服務(wù)器，也要重新安裝軟件，然后部署。一系列操作之后，黃花菜都涼了。而采用容器技術(shù)，只要通過幾個命令就可以進(jìn)行應(yīng)用服務(wù)的快速擴(kuò)容，這個時間可以是幾分鐘，甚至幾秒。
更重要的是，如果是在流量低谷期，用戶也同樣可以通過非常簡單操作，比如敲幾個命令行，就能快速釋放計算資源，這會在很大程度上幫助企業(yè)減少成本的浪費(fèi)。
3. 實(shí)現(xiàn)資源彈性伸縮和靈活管理
事實(shí)上，幾乎對于所有企業(yè)，無論是從時段還是業(yè)務(wù)分布來看，信息和流量的并發(fā)都不可能是均勻分布的，所以計算資源也不可能長期只投放于某一時段或者只針對某一個業(yè)務(wù)，靈活應(yīng)變才是最可靠的做法。
在接受至頂網(wǎng)記者采訪時，華夏銀行技術(shù)部主管以微信銀行的業(yè)務(wù)重構(gòu)為例，介紹了華夏銀行如何利用容器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)總分行之間資源的靈活調(diào)用、分配和拓展。舉例來說，對于華夏微信銀行的微信消息推送，通常在某個分行舉行線下或線上營銷活動（如6.18活動）時，消息推送量需求就會迅速提升，此時，通過容器技術(shù)，就可以快速調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)的閑置資源來滿足消息分發(fā)需要。
另外，微信銀行的業(yè)務(wù)在不同分行通常會有比較強(qiáng)的定制化訴求，比如某個分行要開發(fā)一個新的理財產(chǎn)品，另一個分行要提供定制化的繳費(fèi)服務(wù)，此時，基于容器平臺，總行就可以提前做好一套整體的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)服務(wù)，然后由分行根據(jù)自己的服務(wù)需求做定制化改造和開發(fā)，這不但能夠減少重復(fù)的開發(fā)工作，還能實(shí)現(xiàn)總分行在服務(wù)方面的協(xié)同和能力共享。并且，由于容器與容器之間是相互隔離的，還能很好地保證開發(fā)和部署在不影響總行整體業(yè)務(wù)運(yùn)行的情況下進(jìn)行。
可以預(yù)見，在正在到來的混合多云時代，容器的這身“本領(lǐng)”會繼續(xù)讓它的應(yīng)用和普及之路更加一路暢通。它靈活“穿梭”于公有云、私有云、本地數(shù)據(jù)中心等不同環(huán)境的資源，可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)多環(huán)境之間的無縫切換和管控。這種“統(tǒng)管”能力，將是未來每個企業(yè)都需要的。
應(yīng)用有何門檻？
至此，容器技術(shù)的好處已經(jīng)躍然紙上。但是，和所有技術(shù)一樣它也不是十全十美的。比如，因?yàn)樗囊子眯院彤a(chǎn)品化程度有限，所以對于企業(yè)中的很多技術(shù)人員來說，使用門檻比較高。具體的難點(diǎn)可能來自方方面面，包括復(fù)雜的部署和管理環(huán)境，安全和網(wǎng)絡(luò)問題，應(yīng)用拆分以及人才問題等等。
根據(jù)至頂網(wǎng)DWorks調(diào)研顯示,企業(yè)認(rèn)為其中相對棘手的是容器復(fù)雜的部署環(huán)境所帶來的管理難題（占比25.9%）。由于不需要為每個容器加載操作系統(tǒng)和內(nèi)核，因此與虛擬化環(huán)境相比，容器化能夠在給定的基礎(chǔ)架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)更高的工作負(fù)載密度，所以就增加了容器部署和管理環(huán)境的復(fù)雜性。歸根結(jié)底，這是技術(shù)優(yōu)劣勢取舍的事。
再拿企業(yè)最關(guān)心的安全問題舉例。容器所帶來的安全挑戰(zhàn)，已經(jīng)與傳統(tǒng)的安全問題完全不同。過去，一臺服務(wù)器通常只會跑為數(shù)不多的幾個應(yīng)用，但如前面所說，容器可以把企業(yè)業(yè)務(wù)拆分成無數(shù)個小應(yīng)用，所以一臺服務(wù)器上可能會運(yùn)行上百個應(yīng)用，加上調(diào)用頻度、更新頻次以及在多個環(huán)境之間的遷移頻率變高，風(fēng)險也就隨之變得更加無時不在、無處不在。
與此同時，企業(yè)自身的戰(zhàn)略布局和思維轉(zhuǎn)變也很重要。比如，在容器化的過程中，企業(yè)還會遇到“Yes or No”以及“How”的問題。因?yàn)槿萜骷夹g(shù)的采用，勢必涉及大量傳統(tǒng)應(yīng)用的改造，對于傳統(tǒng)企業(yè)來說，這些是一大筆的原始投資。因此，丟給企業(yè)的是兩個難題：第一，哪些應(yīng)用要進(jìn)行容器化改造，哪些不適合跑在容器上；第二，如果要拆分，應(yīng)該拆到什么樣的顆粒度。
不一樣的企業(yè)、不一樣的業(yè)務(wù)應(yīng)用可能會有不同的答案。比如，如果一個應(yīng)用上線之后半年、甚至一年內(nèi)既不需要擴(kuò)容、縮容，也不需要升級回穩(wěn)，那可能就不太適合上容器，只要放在虛機(jī)或者物理機(jī)上就行；如果是面向C端的客戶或者面向渠道的新型應(yīng)用，就比較適合放在容器上。對此，企業(yè)需要制定出一套更適用于自己的標(biāo)準(zhǔn)。
總而言之，隨著這兩年來企業(yè)的需求量越來越大，技術(shù)本身及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也越來越成熟和完善，越來越多的技術(shù)服務(wù)提供商都在推出相關(guān)的產(chǎn)品和解決方案，擋在企業(yè)面前的這道“墻”，最終也會慢慢被拆掉。
平臺有何選擇？
那么，下面就來看看市場上都有哪些比較容器產(chǎn)品可以選擇。
應(yīng)該這么說，目前主流的云服務(wù)商都推出了他們各自的容器及服務(wù)（CaaS）產(chǎn)品。從全球范圍來看，AWS有Kubernetes-less Elastic Container Service (ECS)與Elastic Kubernetes Service (EKS)、微軟Azure有Kubernetes Service，Google 有Kubernetes Engine (GKE)，而IBM/紅帽、VMware、SUSE/Rancher等，也都是容器領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。
根據(jù)Forrester在2020年第三季度的多云容器開發(fā)平臺研究報告分析，紅帽、Google和Rancher被列為三大領(lǐng)導(dǎo)者。其中，紅帽的OpenShift是部署最廣泛的多云容器平臺，在許多公有云、私有云和本地環(huán)境都擁有強(qiáng)大的開發(fā)和統(tǒng)一運(yùn)維體驗(yàn)。對于企業(yè)來說，OpenShift就像是一個底座，在這之上，企業(yè)可以根據(jù)自己的需求，靈活移動和統(tǒng)一管理所有的應(yīng)用。在收購紅帽之后，IBM推出的Cloud Paks企業(yè)級容器化解決方案，其底座就是OpenShift。
Google和Rancher也各有千秋，F(xiàn)orreste認(rèn)為Google的最大優(yōu)勢是強(qiáng)大的DevOps自動化，而對Rancher的評價是可以極大地簡化大規(guī)模的多云Kubernetes管理。
而在國內(nèi)，華為云、阿里云、騰訊云等主流云服務(wù)商也為企業(yè)提供了很多容器產(chǎn)品和服務(wù)選項。比如，華為云有云容器引擎CCE、容器鏡像服務(wù)SWR、應(yīng)用編排服務(wù) AOS；阿里云有容器服務(wù)ACK、邊緣容器服務(wù)、容器鏡像服務(wù)ACR；騰訊云有容器服務(wù)TKE、彈性容器服務(wù)EKS、容器鏡像服務(wù)TCR。此外，還有很多專注PaaS領(lǐng)域的容器云服務(wù)廠商，包括博云、靈雀云、時速云等等。
不久前，IDC發(fā)布了針對中國市場的《PRC SDC Software Market Overview, 2020H1》報告。報告顯示，華為云容器軟件市場份額位列中國第一，達(dá)到24%。此外，值得注意的是，在這份Top 5的名單中，已經(jīng)不全是云計算大廠，深耕容器領(lǐng)域多年的博云也突入全國前五，在容器創(chuàng)新型廠商中脫穎而出。
所以，如今在產(chǎn)品和技術(shù)支持層面，可供企業(yè)的選擇還是相當(dāng)多的。當(dāng)然，如果企業(yè)自己的技術(shù)實(shí)力足夠強(qiáng)大，也并不一定要采用技術(shù)提供商的容器產(chǎn)品和服務(wù)，完全可以進(jìn)行自主研發(fā)，或者從開源社區(qū)等渠道來獲得技術(shù)支持。在至頂網(wǎng)DWorks調(diào)研中，通過這兩個方式來使用容器技術(shù)的企業(yè)分別都占到了23.1%。拿江泰保險來說，他們的容器平臺就是純自研的。而由于Dokcer和K8s從根源上都衍生于開源社區(qū)，所以仍然有很多技術(shù)人員會傾向于這一方式。
總結(jié)：“春”已來，“花”會開
每一個新事物從誕生到發(fā)展，從應(yīng)用到大規(guī)模普及，都會經(jīng)歷一個過程。無論是原始時期的石器，還是工業(yè)時代的蒸汽機(jī)，或是20世紀(jì)橫空出世的計算機(jī)，雖然生產(chǎn)工具不斷變化，但其發(fā)展軌跡大抵如此。
而現(xiàn)如今的云原生，正在從試水應(yīng)用階段慢慢進(jìn)入普及階段，市場上既有需求，有挑戰(zhàn)，也有解決方案，在這樣一個環(huán)環(huán)相扣的鏈條中，技術(shù)得以走出“實(shí)驗(yàn)室”，走出“PPT”，走進(jìn)企業(yè)的業(yè)務(wù)和應(yīng)用場景。在這其中，技術(shù)也在經(jīng)過一輪輪的實(shí)踐和驗(yàn)證，持續(xù)被完善，加速被普及。
所以，我們有理由相信，2021年，以容器為代表的云原生技術(shù)將迎來更進(jìn)一步的發(fā)展，被更多企業(yè)接受，在更多業(yè)務(wù)場景中被應(yīng)用。我們有理由相信，云原生的“春天”已來！而和所有“春天”一樣，容器市場也必將迎來“百花爭艷”之景。
