4月24日，中國(guó)信息通信研究院主辦的首屆云原生產(chǎn)業(yè)大會(huì)在北京舉行，在《云原生數(shù)字引領(lǐng)未來(lái)》的主題演講中，阿里云容器服務(wù)總監(jiān)易立表示：“云原生不但可以很好的支持互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，也在深刻影響著新的計(jì)算架構(gòu)、新的智能數(shù)據(jù)應(yīng)用。以容器、服務(wù)網(wǎng)格、微服務(wù)、Serverless為代表的云原生技術(shù)，帶來(lái)一種全新的方式來(lái)構(gòu)建應(yīng)用?！北疚母鶕?jù)易立演講內(nèi)容整理而成。

擁抱云原生技術(shù)，解耦系統(tǒng)復(fù)雜度

如今，大多數(shù)企業(yè)開(kāi)始全面擁抱云計(jì)算，在All-in-Cloud全面到來(lái)的時(shí)代，三個(gè)重要轉(zhuǎn)變：基礎(chǔ)設(shè)施的云化、核心技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)化、業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)化和智能化。在各行各業(yè)中，都有很多業(yè)務(wù)應(yīng)用從誕生之初就生長(zhǎng)在云端，各個(gè)企業(yè)也因此越來(lái)越像互聯(lián)網(wǎng)公司，而技術(shù)能力被視為不可或缺的核心競(jìng)爭(zhēng)力。在2019阿里云峰會(huì)·北京站上，阿里云智能總裁張建鋒在談及‘核心技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)化’時(shí)，也提到了大力投資云原生。

為什么要擁抱云原生？一方面，云計(jì)算已經(jīng)重塑了軟件的整個(gè)生命周期，從架構(gòu)設(shè)計(jì)到開(kāi)發(fā)，再到構(gòu)建、交付和運(yùn)維等所有環(huán)節(jié)；另一方面，企業(yè)IT架構(gòu)也隨之發(fā)生巨大變化，而業(yè)務(wù)又深度依賴IT能力。這帶來(lái)了一定程度的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性。

正如人類社會(huì)發(fā)展伴隨著技術(shù)革命與社會(huì)大分工一樣，云原生技術(shù)的出現(xiàn)解耦了很多復(fù)雜性，這是IT技術(shù)的進(jìn)步。

首先，Docker實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用與運(yùn)行環(huán)境的解耦，眾多業(yè)務(wù)應(yīng)用負(fù)載都可以被容器化，而且應(yīng)用容器化滿足了敏捷、可遷移、標(biāo)準(zhǔn)化的訴求；其次，Kubernetes的出現(xiàn)讓資源編排調(diào)度與底層基礎(chǔ)設(shè)施解耦，應(yīng)用和資源的管控也開(kāi)始得心應(yīng)手，容器編排實(shí)現(xiàn)資源編排、高效調(diào)度；隨后，Istio為代表的服務(wù)網(wǎng)格技術(shù)解耦了服務(wù)實(shí)現(xiàn)與服務(wù)治理能力。此外，阿里云還提供了Open API、SDK等豐富的開(kāi)發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)第三方被集成，為云的生態(tài)伙伴提供廣闊的可能性。這樣的技術(shù)分層推動(dòng)了社會(huì)分工，極大促進(jìn)了技術(shù)和業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

在阿里云看來(lái)，云原生首先可以支持互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用，可以更加快速地創(chuàng)新、和低成本試錯(cuò)；其次，屏蔽了底層基礎(chǔ)架構(gòu)的差異和復(fù)雜性；同時(shí)，服務(wù)網(wǎng)格、無(wú)服務(wù)計(jì)算等新的計(jì)算范型的不斷涌現(xiàn)，給整體IT架構(gòu)能力帶來(lái)了極致彈性，從而更好地服務(wù)于業(yè)務(wù)。用戶可以基于阿里云容器服務(wù)構(gòu)建面向領(lǐng)域的云原生框架，如面向機(jī)器學(xué)習(xí)的Kubeflow，和面向無(wú)服務(wù)器的Knative等等。

方興未艾，容器應(yīng)用的新思考

容器已經(jīng)無(wú)處不在了, 作為容器服務(wù)的提供者，我們認(rèn)為容器技術(shù)會(huì)繼續(xù)發(fā)展，被應(yīng)用于“新的計(jì)算形態(tài)”，“新的應(yīng)用負(fù)載”和“新的物理邊界”，在此將相關(guān)觀察和新思考分享給大家。

1 新的計(jì)算形態(tài)：云原生的Serverless Runtime已來(lái)

云原生技術(shù)理念，是使企業(yè)用戶及開(kāi)發(fā)者只關(guān)注應(yīng)用開(kāi)發(fā)，無(wú)需關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施及基礎(chǔ)服務(wù)。與之相似的Serverless計(jì)算，將應(yīng)用服務(wù)資源化并以API接口的方式提供出來(lái)，使用者只需從客戶端發(fā)起調(diào)用請(qǐng)求即可，更重要的是，pay as you go 能夠真正為用戶節(jié)省成本。

Serverless Runtime 分為面向基礎(chǔ)架構(gòu)容器的實(shí)現(xiàn)，面向應(yīng)用服務(wù)封裝的實(shí)現(xiàn)，和事件驅(qū)動(dòng)面向函數(shù)計(jì)算的實(shí)現(xiàn)。

云原生Serverless Runtime形態(tài)包含多種方式。業(yè)界各個(gè)廠商也相應(yīng)地設(shè)計(jì)出了不同服務(wù)解決方案：

• 面向函數(shù)的Function as a Service（FaaS）?- 比如AWS Lambda，阿里云的函數(shù)計(jì)算，提供了事件驅(qū)動(dòng)的編程方式，用戶只需提供函數(shù)實(shí)現(xiàn)響應(yīng)觸發(fā)實(shí)踐，開(kāi)發(fā)效率很高。阿里云函數(shù)計(jì)算按照調(diào)用量計(jì)費(fèi)，可以根據(jù)業(yè)務(wù)流量平滑調(diào)整計(jì)算資源，在典型場(chǎng)景下，會(huì)有10%~90%的成本下降?？蛻舸a隆科技做模型預(yù)測(cè)，利用函數(shù)計(jì)算降低了40%的計(jì)算成本。
• 面向應(yīng)用?- 比如Google App Engine、新發(fā)布的Cloud Run和阿里云EDAS Serverless，用戶只需提供應(yīng)用實(shí)現(xiàn)而平臺(tái)負(fù)責(zé)應(yīng)用彈性、自動(dòng)化運(yùn)維，這主要面向互聯(lián)網(wǎng)類型應(yīng)用。相比于FaaS，面向應(yīng)用的Serverless形態(tài)無(wú)需改造現(xiàn)有應(yīng)用，阿里云EDAS Serverless為流行的開(kāi)源微服務(wù)框架提供了無(wú)服務(wù)器應(yīng)用托管平臺(tái)，支持Spring Cloud，Apache Dubbo，或者阿里云HSF框架。
• 面向容器?– 比如AWS fargate，或者是阿里云的Serverless Kubernetes 應(yīng)用的載體是容器鏡像，靈活性很好，配合調(diào)度系統(tǒng)可以支持各種類型應(yīng)用，而無(wú)需管理底層基礎(chǔ)架構(gòu)。針對(duì)容器化應(yīng)用，阿里云在去年5月推出了Serverless Kubernetes容器服務(wù)，無(wú)需節(jié)點(diǎn)管理和容量規(guī)劃，按應(yīng)用所需資源付費(fèi)，彈性擴(kuò)容。針對(duì)阿里云基礎(chǔ)能力優(yōu)化，安全，高效。極大降低了管理Kubernetes集群的。Serverless Kubernetes的底層是構(gòu)建在阿里云針對(duì)容器優(yōu)化的輕量虛擬化彈性容器實(shí)例之上，提供了輕量、高效、安全的容器應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境。Serverless Kubernetes無(wú)需修改即可部署容器類型應(yīng)用。

2 新的應(yīng)用負(fù)載：容器正被用于越來(lái)越多類型應(yīng)用

最早容器被認(rèn)為不適合傳統(tǒng)的已有應(yīng)用，但是現(xiàn)在狀況已大為改觀。容器已經(jīng)開(kāi)啟了對(duì)Windows生態(tài)的支持，新發(fā)布的1.14版本中Kubernetes 的Pod，Service，應(yīng)用編排，CNI 網(wǎng)絡(luò)等絕大多數(shù)核心能力都已經(jīng)在 Windows 節(jié)點(diǎn)上得到了支持。當(dāng)今Windows系統(tǒng)依然占有60%的份額，比如企業(yè)的ERP軟件、基于ASP的應(yīng)用、大量的Windows的數(shù)據(jù)庫(kù)等，這些傳統(tǒng)的基于虛擬化的應(yīng)用，都可以在代碼不用重寫(xiě)的情況下實(shí)現(xiàn)容器化。

基于容器技術(shù)構(gòu)建的新架構(gòu)，會(huì)催生新的應(yīng)用業(yè)務(wù)價(jià)值。云原生AI是非常重要的應(yīng)用場(chǎng)景，快速搭建AI環(huán)境，高效利用底層資源，無(wú)縫配合深度學(xué)習(xí)的全生命周期。對(duì)于AI工程，云原生系統(tǒng)可以在四個(gè)維度上為提效：

• 優(yōu)化異構(gòu)資源調(diào)度
• 彈性、高效、細(xì)粒度（支持GPU共享）
• 簡(jiǎn)化異構(gòu)資源管理復(fù)雜性，提升可觀測(cè)性和使用效率
• 可移植、可組裝、可重現(xiàn)的AI流程

以深度學(xué)習(xí)分布式訓(xùn)練為例，通過(guò)阿里云容器服務(wù)可以獲得三重加強(qiáng)。資源優(yōu)化：統(tǒng)一調(diào)度CPU/GPU等異構(gòu)資源，使用VPC/RDMA網(wǎng)絡(luò)加速；性能提升：GPU 64卡P100，加速比提升90%，相比原生Tensorflow有45%提升；算法優(yōu)化：MPI代替gRPC通信、ring-allreduce環(huán)形通信、計(jì)算和通信重疊、梯度融合等。

還有其他高性能計(jì)算的場(chǎng)景，以基因數(shù)據(jù)處理為例，阿里云某用戶在5小時(shí)內(nèi)完成WGS 100GB數(shù)據(jù)處理，支持5000+步驟的復(fù)雜流程， 90秒實(shí)現(xiàn)500節(jié)點(diǎn)擴(kuò)容充分發(fā)揮容器極致彈性。

3 新的物理邊界：云-邊-端，容器不止運(yùn)行在IDC服務(wù)器中

容器最被熟知的基礎(chǔ)環(huán)境是數(shù)據(jù)中心，在業(yè)務(wù)流量高峰與低谷之時(shí)，憑借容器極致彈性可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用與資源伸縮，有效地保證高利用率與高性價(jià)比。

隨著5G和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，傳統(tǒng)云計(jì)算中心集中存儲(chǔ)、計(jì)算的模式已經(jīng)無(wú)法滿足終端設(shè)備對(duì)于時(shí)效、容量、算力的需求。將云計(jì)算的能力下沉到邊緣側(cè)、設(shè)備側(cè)，并通過(guò)中心進(jìn)行統(tǒng)一交付、運(yùn)維、管控，將是云計(jì)算的重要發(fā)展趨勢(shì)。以Kubernetes為基礎(chǔ)的云原生技術(shù)，在任何基礎(chǔ)設(shè)施上提供與云一致的功能和體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)云-邊-端一體化的應(yīng)用分發(fā)， 支持不同系統(tǒng)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)狀況下，應(yīng)用的分發(fā)和生命周期管理，并且針對(duì)邊緣及設(shè)備進(jìn)行如訪問(wèn)協(xié)議、同步機(jī)制、安全機(jī)制的種種優(yōu)化。?
如前所述，應(yīng)用容器化實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的可移植性，促成了敏捷彈性的云原生應(yīng)用架構(gòu)。不僅大大簡(jiǎn)化了多云/混合云的部署，而且優(yōu)化成本，同時(shí)提供更多的選擇，比如滿足安全合規(guī)的要求、提升業(yè)務(wù)敏捷性、提升地域覆蓋性等等。

容器可以適用于多種基礎(chǔ)環(huán)境，比如數(shù)據(jù)中心、邊緣云、和多云/混合云，使得開(kāi)發(fā)者關(guān)注回歸到應(yīng)用本身。

寫(xiě)在最后

云原生時(shí)代，是開(kāi)發(fā)者最好的時(shí)代。

云原生不但可以很好的支持互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，也在深刻影響著新的計(jì)算架構(gòu)、新的智能數(shù)據(jù)應(yīng)用。以容器、服務(wù)網(wǎng)格、微服務(wù)、Serverless為代表的云原生技術(shù)，帶來(lái)一種全新的方式來(lái)構(gòu)建應(yīng)用。此外，云原生也在拓展云計(jì)算的邊界，一方面是多云、混合云推動(dòng)無(wú)邊界云計(jì)算，一方面云邊端的協(xié)同。

云原生時(shí)代，也是云廠商更好發(fā)揮作用、為客戶提供更多價(jià)值的時(shí)代。

云廠商需要幫助用戶最大化利用“云”的能力，最大化發(fā)揮“云”的價(jià)值，成就企業(yè)創(chuàng)造商業(yè)價(jià)值。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的云原生的新思考，为什么容器已经无处不在了的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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