阿里雲高級研究員蔣江偉：什麼是真正的雲原生？

蔣江偉，__阿里雲高級研究員

而今，雲原生成了耳熟能詳的熱門詞，彷佛不提雲原生就落伍了，加入 CNCF 也成了雲廠商引覺得傲的技術優點。

咱們也看到各類雲原生的定義，有來自 CNCF 的「微服務+容器+持續交付+DevOps」，也有來自不一樣雲廠商的說法。2020 年 9 月，阿里雲成立了雲原生技術委員會，今天我就從雲計算的初心嘗試談談什麼是真正的雲原生。

狹義的雲原生

讓咱們先回顧雲原生的由來。

雲計算興起以後，以 Docker 爲表明的容器浪潮，席捲業界，以 DevOps 和標準化交付而廣受青睞。在此背景下，Google 創造性地提出了雲原生的概念，併發布了開源編排工具 Kubernetes，從統一部署和標準化的角度切入，其後更成立了 CNCF 基金會，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 現已棄用了對 Docker 的支持。您須要注意這一點，並做好相應的規劃。這會搞壞您的集羣。」

這說明雲原生戰略得到了歷史性的進展。從這個角度來看，將雲原生等同於容器和服務網格，是早期對雲原生狹義的理解。

廣義的雲原生

那麼，什麼是廣義的雲原生呢？因雲而生的軟件、硬件、架構，就是真正的雲原生。

咱們認爲，雲原生更多應該從客戶應用的視角來看，部署到雲上的應用，必須用到了只有大規模公共雲實踐才能提供的三類能力的一類或多類，即彈性、API 自動化部署和運維等特性；服務化的雲原生產品，如 RDS、EMR 等；因雲而生的軟硬一體化架構。這，就是雲原生。

首先，雲原生應用是相對線下傳統企業IT物理機上的環境而言，要用雲的方式來部署和管理應用，充分利用雲的供應效率，要全球部署、即開即用、按量付費。

客戶就近獲取雲的能力，就是所謂彈性，咱們去年出過一本書，書名叫《彈性計算 無處不在的算力》，講的就是背後的原理，要具有這種極致的彈性纔是雲原生。在雲上提供的 Kubernetes，是經過自動化部署和運維的 API 標準化，實現了雲原生。

其次，今天咱們已經看到雲原生數據庫、雲原生大數據、雲原生容器、雲原生中間件、雲原生安全等等概念，這都是在雲上能夠隨意獲取的服務化雲原生產品，是傳統線下沒有的服務，有助於得到性能和成本上的增強，這就是雲原生。

特別值得一提的是以神龍架構爲表明的軟硬一體虛擬化。虛擬化經歷了純軟件虛擬化、通用硬件虛擬化、到如今的軟硬一體化虛擬化。

經過計算存儲的分離，使用專用的神龍芯片，對虛擬化進行加速，從而達到超越物理服務器的高性能。做爲雲計算架構的底層，全部中間件和應用層都能從中得到性能的收益，而無需進行任何代碼和架構的修改。

此外，神龍架構支撐的是同一套資源架構並池的資源能力，包括 ECI（Serverless 容器）、VM、裸金屬等，從而讓全部的資源可以統一調度，進而實現最深的彈性。這也是業界第一次實現了統一架構和統一資源調度，被視爲中國雲廠商的重大技術貢獻。

從這種意義上來講，神龍架構就是因雲而生，是典型的雲原生。簡單而言，若是沒有云計算的大規模部署場景，神龍的優點就不能發揮得淋漓盡致。

因此，雲原生的初心是在雲上的原生，若是缺少雲的基本特徵，必然不是雲原生。極端而言，若是你本身買了兩臺服務器，放在辦公室，上面部署了容器，而後用 Kubernetes 來管理，那就不是雲原生，由於缺少彈性、API 自動化部署和運維的能力，連雲都不是。

CNCF 更多的是倡導一個系統要用什麼組件進行架構，這樣才能實現互聯網架構和運維能力，實現快速迭代、靈活擴展、高效運維。而這些能力的發揮須要這些架構框架基於雲，二者結合則爲雲原生。

不少人會問，某個開源軟件是不是雲原生？這個要看它的架構。以開源數據庫爲例，若是其架構上仍是針對傳統的單機和小規模，那就不是雲原生；若是保持開源的接口兼容性，同時作了雲原生改造和從新設計，運維和管控都充分利用了雲的基礎能力，那就是雲原生的軟件和服務，如阿里雲的 PolarDB 數據庫。

多雲和混合雲加速了雲原生

歷史的發展老是曲折的，由於相信因此看見，也老是一波三折。在盤山公路上前行時，每每眼中只能看到有限的視野。

爲達到更高的性價比、容錯和效率，業界產生了多雲和混合雲。多雲是客戶將業務負載分別部署到不一樣的公共雲廠商，而混合雲更可能是客戶將業務負載部署到公共雲和專有云上。

多雲是競爭的產物，雖然亞馬遜和阿里雲一直認爲用戶用一家的雲就夠了。而混合雲的產生角度不一樣，它是爲了知足客戶分步上雲的意願，同時知足部分行業監管合規的需求，而構建的一種雲架構。

不管是多雲仍是混合雲，雲廠商爲了下降業務分佈式部署的難度，讓客戶更容易接受，都會敦促客戶對業務進行單元化改造，由於 Kubernetes 解決了標準化部署和遷移的問題。

同時除了 Kubernetes 和容器以外，每每涉及到使用公共雲帶來的彈性、加速等等服務能力，以及數據庫、大數據、音視頻等系統的雲原生改造。可見，Kubernetes 加速了狹義的雲原生能力。

雲原生芯片

從計算芯片的角度而言，雲計算帶來了全新的應用場景，從而對 CPU 提出了新的需求，也就是雲原生芯片。 

好比阿里雲的神龍芯片，就是雲原生芯片。它是整個設備的核心，由於經過它可讓神龍服務器完徹底全具備虛擬機的特性，包括虛擬機的接口。

基於神龍芯片的神龍 MOC 卡在整個架構中具備重要做用，它具有豐富的管理接口和對外數據接口，能夠幫助咱們實現彈性裸金屬服務器具有的這些功能。

CPU 的多元化正在逐漸成爲現實。首先是英特爾的對手 AMD 的崛起，雖然都是 x86 體系，但其芯片在性價比高以外，性能和特性也日新月異；其次，x86 架構以外的發展很是迅猛，除 Ampere 的 ARM 服務器芯片外，自研的 ARM 體系正成爲不少雲廠商的選擇。

AWS 的 Graviton 2 自研芯片使用 64 位 ARM Neoverse 內核定製而成，設計思路是多核加每核單 Thread 負載，每一個內核都旨在經過儘量多的、徹底獨立的內核來交付實際工做負載，力圖成爲最節能的處理器。

微軟也在設計一款用於數據中心的 ARM 處理器，這是微軟的重大戰略舉措，微軟認爲，本身的芯片更適合某些需求，更具成本和性能優點。

雲原生 CPU 正呈現一些共有的特性：主頻不須要特別高、功耗要特別低、獨立運行的核、多核架構能更好地支持服務網格的應用、有成熟的軟件生態等等。

用雲原生的思惟用好雲原生架構

對於雲計算的用戶來講，理解什麼是雲原生尤其重要。不是簡單地使用容器來定義本身的系統，而是在設計、開發、部署等週期中，使用原汁原味的雲原生系統，將會帶來巨大的競爭優點，充分享受雲計算的紅利。

雲原生不只是實踐，更是一種理念，帶來的是時代變革。開發人員的開發環境也要生在雲上、長在雲上。使用相似無影這樣的遠程工具，讓產品設計文檔、開發調試環境、部署工具、測試過程、POC 驗證、資源消費等等，所有基於雲來進行。

因此，雲原生帶來的是思惟的變化，是文化的變化，是新時代的生產力，遠遠超越了 CNCF 定義的 Kubernetes 標準接口，是將來使用雲的標準方式。 

什麼是真正的雲原生

咱們很幸運，咱們正親歷一個邁入雲時代的歷史性進程。 

多年之後，新一代的新新人類，他們會更幸運，他們接觸的一切計算環境都是雲原生的。他們天生就會認爲，雲計算資源是無處不在、取之不盡、用之不竭的，他們不會關心雲資源在哪裏、有多少。就像今天咱們使用自來水同樣，沒有人會費勁心思考慮水從哪裏來。

因雲而生的軟件、硬件、架構，就是真正的雲原生；因雲而生的技術，就是雲原生技術。