雲原生是企業數字創新的最短路徑

簡介：今天，數字化成爲企業的核心競爭力，千行百業都在擁抱雲計算，擁抱雲原生。2020 年咱們認爲是雲原生的落地元年，那麼 2021 年將是雲原生加速推進企業數字創新的關鍵節點。在 3 月 29 日阿里雲計算峯會上，阿里巴巴研究員、阿里雲智能雲原生應用平臺負責人丁宇（叔同）發表了《雲原生，企業數字創新的最短路徑》主題演講，全面回顧了阿里巴巴 15 年雲原生實踐歷程，並重點解讀了在數字經濟的背景下，企業如何經過雲原生實現應用雲化，充分發揮雲的價值，快速激活數字創新能力。

做者 | 叔同
來源 | 阿里巴巴雲原生公衆號

今天，數字化成爲企業的核心競爭力，千行百業都在擁抱雲計算，擁抱雲原生。2020 年咱們認爲是雲原生的落地元年，那麼 2021 年將是雲原生加速推進企業數字創新的關鍵節點。在 3 月 29 日阿里雲計算峯會上，阿里巴巴研究員、阿里雲智能雲原生應用平臺負責人丁宇（叔同）發表了《雲原生，企業數字創新的最短路徑》主題演講，全面回顧了阿里巴巴 15 年雲原生實踐歷程，並重點解讀了在數字經濟的背景下，企業如何經過雲原生實現應用雲化，充分發揮雲的價值，快速激活數字創新能力。

如下是內容整理。

阿里雲對雲原生的斷言

Gartner 報告曾指出，到 2022 年，將有 75% 的全球化企業將在生產中使用雲原生的容器化應用。在企業上雲的趨勢下，咱們正在看到愈來愈多的企業和開發者開始把業務與技術向雲原生演進。

阿里雲對雲原生提出了三個斷言：

首先，容器+K8s 將成爲雲計算的新界面。容器完全改變了雲的使用方式，容器的重要性怎麼形容都不爲過，它在解決了許多問題的同時，還創造了新的架構可能性。容器化是搭建雲原生的關鍵，若是說雲原生是一棟高樓大廈，那麼容器化即是這座大樓的底座。容器向上支撐多種工做負載和分佈式架構，向下封裝基礎設施，屏蔽底層架構和異構環境的差別性，並可以造成應用的打包鏡像分發交付標準。阿里雲容器服務 ACK 向下封裝了 30 款雲產品，對於整個自動化運維和雲平臺的交互造成了一個新的界面，從而提高了系統的彈性能力和自動化運維能力。同時，容器也推進了軟硬一體化的升級，如神龍裸金屬服務器。

其次，對於開發者而言，雲原生正在重塑整個軟件生命週期。咱們看到雲原生向下延伸推進軟硬一體化，向上延伸推進架構現代化，水平延伸解決研發運維全生命週期的挑戰，包括代碼開發、DevOps、CICD 流程、運維監控、可觀測等。雲原生與開發者的整個開發流程息息相關，是開發者不可忽視的重要助力。

最後，對於企業而言，雲原生是企業數字創新的最短路徑。雲原生對於企業技術演進的價值在於，它能夠實現基礎設施雲化，核心技術互聯網化，應用架構現代化，業務智能化。這些特性給企業帶來最直觀的業務價值就是資源彈性、系統穩定、應用敏捷、業務智能、可信安全。

阿里巴巴十五年雲原生實踐

阿里巴巴擁有 15 年的雲原生實踐經驗，在這 15 年的過程當中，咱們常常會面臨一些關鍵的決策點，在這些決策點上每一步選擇，都對阿里的雲原生進程產生重要的影響。咱們爲何全面擁抱雲原生，每一步決策背後咱們是如何思考的？

咱們是在 2006 年開始探索互聯網分佈式架構，如今想起來這也算是阿里巴巴雲原生的一個起點。爲何要作互聯網分佈式架構，是由於當時淘寶在快速發展過程當中遇到了一些困難，300 人開發 3 個系統，這會帶來一些發佈的衝突、代碼合併的衝突，進而致使研發效率降低，業務推動不夠敏捷。由於這些痛點咱們提出要作服務化的拆分，也就是分佈式系統。2008 年淘寶的整個服務化拆分已經完成了，造成了三大核心中間件，並對行業進行了開源。

2011 年咱們開始推動容器化的落地。爲何要作容器化？要知道，在 2011 年全球作容器化改造的公司都屈指可數。當時咱們開始重點關注資源利用率的問題，從資源的供給層面，過去有幾種形態，好比用純粹的物理機，這就意味着部署密度比較粗，所以利用率不高。若是用虛擬化進行隔離，就會產生必定的資源消耗。在 2011 年，阿里巴巴開始作容器化技術改造 —— T4 項目。容器解決三個核心問題，一是部署密度，二是實現高效運維，三是資源隔離。隨着 Docker 的出現，其容器鏡像的標準化能力對自動運維產生了很是強的推進，保證容器能夠實現標準化的交付。基於此，阿里巴巴將 Docker 集成，推動更標準化的雲原生技術。

2015 年，當咱們的技術和產品成熟以後，就開始推動產品技術的全面商業化，並全面擁抱雲原生的標準。在這段過程裏，阿里巴巴自身的業務發展也開始全面享受雲計算的紅利。好比 雙十一、雙12 這樣峯值型業務，如何經過雲平臺去解決資源池化後帶來的極致彈性能力。所以，從 2015 年開始，阿里雲開始全面支持阿里巴巴 雙11，與此同時，咱們開始落地容器的統一調度以及底層資源池的統一。除此以外，咱們也開展了多種工做，好比混合部署，實現技術棧的統1、數據的統一，從而大幅下降了資源成本，提高了運維效率，更好地推動業務的智能化。

能夠設想一下，若是一家公司有 1 萬名工程師，若是能夠提高 10% 的研發效率，就能節約 1000 名工程師，這極大地釋放了咱們的生產力。進一步，若是咱們能有一些更高效的平臺，更先進的方法和流程，並融入到技術體系中，就會給技術人員的產能帶來巨大的飛躍。

2019 年，對於阿里雲而言意義重大。2019 年阿里雲支撐了阿里巴巴 雙11 核心系統 100% 上雲，在線業務容器規模近 200 萬、100% 採用神龍彈性裸金屬服務器、計算性價比提高 20%。緊接着在 2020 年，咱們又完成了核心系統全面雲原生化，雲原生產品開始全面支撐集團大促，成爲全球最大規模雲原生實踐的新底座。這背後的原動力，就是利用雲原生的平臺、產品、工具，實現應用雲上生、雲上長。

在雲原生時代，雲產品的核心競爭力是什麼？在我看來，雲產品的立身之本就是持續要作先進生產力的表明，這就要求雲產品具有硬核的技術能力，並能實現快速迭代。對於任何一家企業而言，自身的系統是很難具有如此頑強的生命力和競爭力，阿里巴巴也是如此。所以，在 2020 年阿里巴巴全面切換爲雲原生產品支撐大促，一是認準了雲原生技術趨勢，二是基於雲產品給阿里巴巴內部的研發效能、資源利用率帶來的提高。

阿里雲是雲原生的引領者和最佳實踐者。阿里雲擁有國內最豐富的雲原生產品家族，有超過 300 款的產品，近千個技術解決方案，包括雲原生 DevOps、aPaaS & 微服務、消息和事件驅動、應用工具、Serverless 架構等，以及雲原生數據庫、大數據 / AI、應用交付和安全能力等。能夠說，一家企業誕生於雲原生時代，能夠把本身的 IT 體系全面基於雲去構建，阿里雲在其中能夠提供最完整的技術方案和產品體系。

阿里雲擁有國內最全面的雲原生開源貢獻。今天，阿里開源的項目總數已經超過1000 個，涵蓋了大數據、雲計算、AI、中間件、容器、Serverless 等領域。這其中，一些開源項目也成爲了該領域的事實標準。好比 Dubbo 已經成爲國內影響力最大、使用最普遍的開源微服務框架；RocketMQ 是國內首個互聯網中間件的 Apache 頂級項目，也是常年霸榜國內第一的開源中間件項目。此外，咱們還有應用管理引擎 KubeVela，去年剛開源的阿里巴巴第一個邊緣計算項目 OpenYurt，以及首個 Serverless 開發者平臺 Serverless Devs，它也是業內首個支持主流 Serverless 服務 / 框架的雲原生全生命週期管理的平臺。

經過大量的投入開源，創建更多的技術標準，可以幫助更多開發者使用更先進的雲原生的技術，這樣社區生態和雲之間會創建起很是好的鏈接，助力企業和雲的共同快速發展。

3 月 25 日，權威諮詢機構 Forrester 發佈 2021 年第一季度 FaaS 平臺（Function-As-A-Service Platforms）評估報告，阿里雲函數計算憑藉產品能力全球第一的優點脫穎而出，在八個評測維度中拿到最高分。阿里雲成爲比肩亞馬遜的全球 FaaS 領導者，這也是首次有國內科技公司進入 FaaS 領導者象限。

信通院在 2020 年雲原生用戶調查報告中的數據也證明了這一點。報告中提到，阿里雲 Serverless 產品憑藉在雙十一的技術錘鍊和豐富的應用實踐，在國內 Serverless 用戶規模的佔比達到 66%，遠超其餘雲廠商總和，被認爲是國內 Serverless 用戶的首選。

不只如此，阿里云云原生的產品能力得到了全球頂尖測評機構的認證。去年 3 月，Gartner 發佈 2020 年公共雲容器報告，阿里雲連續兩年成爲惟一入選的中國企業，在產品豐富度上更進一步，與 AWS 並列成爲全球容器產品最完善的雲服務廠商，覆蓋了 9 項產品能力，領先谷歌、微軟及 IBM 等企業。

下面咱們將從三個方向來說解下阿里云云原生產品和解決方案是如何賦能企業數字創新。

容器服務助力企業提高資源彈性，大幅下降計算成本

今天，雲原生已經發展成爲標準化的技術，雲平臺提供的產品與開源版本有什麼區別？這是不少企業和開發者關心的問題。阿里雲容器服務提供了大量企業級特性，包括安全治理能力、可觀測能力、多雲混合雲管理能力、異構算力、調度能力、智能化運維能力等。在容器之上，支撐了多種多樣的工做負載，包括微服務、有狀態應用、大數據、智能應用以及區塊鏈、IoT 等創新應用。

基於容器產品家族，咱們對外提供了完善的容器解決方案。去年，雲原生 AI 解決方案備受企業關注。百家雲團隊對敏捷架構的探索讓他們在高併發場景上指揮若定。這場戰役以前，百家雲已在阿里雲團隊的幫助下，優化自身容器集羣架構與規劃，經過以阿里雲容器服務 ACK、彈性裸金屬（神龍）實例的核心方案，從容實現動態擴容與高效管控。

面對海量業務數據，擺在衆安科技面前的難題是 IT 成本的大幅增長，運維壓力和數據安全成爲核心痛點。基於容器服務 ACK，衆安科技的硬件投入下降了 10%，運維壓力大幅下降，人力減小 50% 以上。2020 年申通快速實現全面容器化，不但提高了申通系統的穩定性，還縮短了故障處理時間。雲的彈性特別適合大促場景，雲上資源能夠按量付費，申通在大促結束以後就釋放資源，每一年爲申通節省數百萬計算成本。相比於線下自建機房和常備機器來講，雲上資源操做更方便，管理成本也更低。同時，基於雲原生改造，也推進了申通內部的技術體系創新，好比申通快遞運維團隊過去在 IDC 裏面基本是經過手工或腳本化的方式打包部署，經過全面雲化以後，利用容器化及雲原生技術成功轉型 DevOps 化，提高了研發和運維工做效率。

雲原生中間件爲系統穩定保駕護航

雲原生的技術和產品，能夠幫助用戶輕鬆地從原有的 IT 架構向現代應用架構演進。從底層應用託管平臺來看，阿里雲提供了容器服務 ACK/ASK。在應用 PaaS 層，阿里雲提供了 SAE、EDAS、Web+ 三款產品。在上層，阿里雲提供了函數 FaaS 服務，能夠知足不一樣的業務需求。不只如此，阿里雲還提供了各類各樣的中間件服務，包括業界最爲完整豐富的消息隊列服務，覆蓋了全部常見的消息協議，如國內著名的開源消息中間件 RocketMQ、業界流行的 Kafka、RabbitMQ、MQTT 消息隊列均可以在阿里雲上找到對應的商業化服務。在其它中間件領域，如微服務引擎 MSE、服務網格 ASM、雲服務總線 CSB，以及針對事務服務的 GTS 等，均可以幫助企業用戶快速構建現代化的應用架構。

雲原生中間件徹底兼容開源開放標準，支持超大規模複雜場景，具有企業級特性，能夠實現高可靠的 SLA。在雲原生中間件產品之上，咱們也爲企業提供了全面的解決方案，如異地多活、全鏈路壓測、企業高可用、資源混部等。對於想要作雲原生升級的企業而言，阿里雲提供的完善的解決方案，從微服務治理到遷雲、架構升級、業務中臺等，幫助企業向現代化架構演進。

國內惟一進入 Forrester FaaS 領導者象限，阿里雲 Serverless 全球領先

由於屏蔽了服務器的各類運維複雜度，Serverless 讓開發人員能夠將更多精力用於業務邏輯設計與實現，而逐漸成爲雲原生主流技術之一。Serverless 的優點在於，它將同質化的、負擔繁重的基於服務器等基礎設施的開發和運維等工做從應用開發中移除，讓用戶聚焦於業務創新。相比傳統的開發模式，Serverless 模式基於大量成熟的雲服務能力構建應用，用戶的決策點更少，實施複雜度更低。

阿里雲是國內最先提供 Serverless 計算服務的雲廠商。2017 年，阿里雲首發國內第一款具有毫秒級彈性伸縮能力的 FaaS 產品——函數計算 FC；2018 年，函數計算 FC 業內首個支持 NAS 文件系統；2019 年，函數計算 FC 升級爲函數計算 FC 2.0，提供了預留實例、單實例多併發、自定義運行時、包年包月等國內獨創的產品能力，消除冷啓動帶來的延時毛刺，很好的支撐了延時敏感業務，其卓越的單函數實例多併發能力，迄今還是國內惟一。不只如此，函數計算 FC 也是業界首個支持預付費的 Serverless 服務，相比後付費，單價下降 70%，更易於財務預算管理，在負載平穩時成本會更低。

除了函數計算 FC 以外，阿里雲還提供了首個面向應用的 Serverless 應用引擎 SAE、面向容器編排的 ASK、以及面向容器實例的 ECI，構成當前全部雲廠商中最完整的 Serverless 產品矩陣。

針對微服務應用，Serverless 應用引擎 SAE 能作到零代碼改造。

• 免運維：幫助用戶屏蔽底層 IaaS 和 K8s 細節，專一業務開發；
• 零改造：微服務應用無縫遷移，war/jar 應用無需容器化改造；
• 極致效率：提供秒級的彈性效率和極致 Java 應用啓動效率；
• 一站式體驗：無縫集成基礎服務與微服務生態，功能更豐富，與其餘雲產品集成度高。

針對容器，Serverless 容器 ASK 能夠極大提升容器應用部署的敏捷度和彈性能力，下降計算成本；讓用戶聚焦業務應用而非底層基礎設施管理，極大地提升應用開發效率。ASK 應用的載體是容器鏡像，靈活性好，配合調度系統能夠支持各類類型應用，好比無狀態應用、有狀態應用、計算任務類應用等。自 2018 年 5 月 ASK/ECI 公測以來，Serverless 容器的價值獲得了用戶的普遍承認。疫情期間，多個在線教育平臺使用 ASK/ECI 超強彈性能力支撐在線業務擴容，30s 內能夠極速擴容 500 個應用實例，輕鬆應對預期和非預期突發流量。

產品重磅升級，打造全方位能力體系

今天，咱們對三大領域雲原生產品發佈重磅升級。

• 容器服務重磅升級：發佈雲原生 AI 套件

Gartner 預測，70% AI 應用將在雲上。企業在實踐中也會發現，AI 容器化的需求場景愈來愈多。過往的幾年裏，咱們經過容器服務 ACK 在異構計算資源管理、AI 任務生命週期管理、AI 任務調度和加速、AI 訓練數據加速等方向提供了多種工具和解決方案，幫助企業提高 AI 生產的工程效率、計算資源利用率、AI 平臺建設速度等。

咱們在容器服務 ACK 基礎之上，將底層計算資源優化、AI 任務管理，到上層 AI 引擎加速和領域算法應用的全棧優化能力整合在一塊兒。各層能力既能夠單獨選擇使用，也能夠聯合使用，達到總體優化的效果。雲原生 AI 面向廣大 AI 服務生產者，包括數據科學家、AI 算法工程師、AI 平臺建設和運維者，均可以選擇在 K8s 之上按需構建本身的 AI 平臺。基於雲原生技術，幫助用戶快速構建 AI 平臺，GPU 利用率提高 100%，AI 工程效率提高 50%，AI 訓練速度提高 20%。

• 應用實時監控服務 ARMS 重磅升級：發佈雲撥測功能

隨着數字化經濟的蓬勃發展，愈來愈多的企業大力發展線上業務，對於企業來講，怎樣預先評估自身的業務應用是否已達到目標服務質量和用戶體驗？如何精準定位終端用戶訪問應用過程當中遇到的故障及其根因？怎樣有效衡量自身與競品的性能和體驗差距， 是數字經濟時代企業運維的痛點。

本次重磅發佈的阿里雲撥測是一款和博睿數據合做的 SaaS 化產品，能夠針對互聯網應用（Web 頁面、網絡鏈路等）進行應用性能和用戶體驗監測的服務，無需嵌碼便可爲雲上用戶提供開箱即用的企業級主動撥測式應用監測解決方案，是企業提高應用性能，提升用戶滿意度的運維利器。

• Serverless 重磅升級：發佈全鏈路加速

Serverless 架構下，容器鏡像和 Java 應用是開發者在雲上部署應用時很是常見的兩類載體。其中，容器鏡像因其顛覆式創新，已經成爲雲原生時代應用部署格式的事實標準，可是容器鏡像須要將數據經過網絡遠程下載並解壓，對於 GB 級別的鏡像，拉取時間可能高達分鐘級別，客觀上放大了冷啓動反作用，阻礙實時應用的 Serverless 演進。Java 在性能方面的卓越表現獨樹一幟，但在高性能的背後，Java 應用的啓動性能差也使人印象深入，這也影響了 Java 應用在 Serverless 架構下的表現。

本次函數計算重磅發佈容器鏡像加速技術，容器啓動延時縮短 50%-80%。將本來屬於開發者的鏡像優化負擔轉由函數計算承擔，進一步幫助開發者提升生產效率，專一業務創新。該技術源於阿里集團超大規模和場景高度複雜的容器環境，對鏡像存儲、加速技術有深厚的積累，並出色地承擔了 3 年雙11、雙12、春節等大促秒殺場景的嚴苛的挑戰。Serverless 應用引擎（SAE）重磅發佈 Java 應用啓動加速功能，首度將 Alibaba Dragonwell（阿里雲開源的 Open JDK 長期支持版本）的冷啓動加速技術、多線程運行加速技術和 SAE 自身的原地升級策略、鏡像預熱策略相結合，實現了 Java 應用的端到端啓動速度提高 45%，最快僅需 15s，多線程性能提高 30%。

阿里云云原生是企業數字創新的最短路徑

隨着企業上雲成爲業界趨勢，全面使用開源技術和雲產品構建軟件服務的時代已經到來。如何更好地擁抱雲計算、擁抱雲原生、用技術加速創新，將成爲企業數字化轉型升級成功的關鍵。

將來世界上的每家企業，都將成爲數字化的軟件企業。數字化轉型或許沒有統一路徑，但經實踐驗證，雲原生是企業實現數字創新的最短路徑。阿里云云原生致力於爲企業提供五大核心價值：資源彈性、系統穩定、應用敏捷、業務智能、可信安全，讓企業放心用雲，用好雲。

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