云原生IT架构助力数字基础设施成为下一代生产力
发表时间:2021-12-07     阅读次数:     字体:【

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随着云计算技术的成熟,云原生架构作为企业数字化转型的最佳实施路径,开始逐渐成为各行各业主流的应用部署方式:电商行业为例,在今年结束的“双十一”活动中,阿里巴巴的核心应用100%采用云原生架构,并实现了支持场景数量提升2倍,峰值流量总数同比增加3倍,超50万QPS,以及人效提升40%的战绩,同时在基础架构方面,流量治理规则升级到秒级上线生效;此外,众多金融机构也是拥抱云原生架构的先行者,以某股份制银行为例,采用微服务的云原生应用架构后,其个人手机银行应用得以实现每周4次新功能发布,并稳定支持超8万TPS。由此可见,云原生架构的应用不仅能够帮助提高企业和机构客户在业务环节的稳定性,还能够提升其应用开发水平和应用交付的速度。


一、何谓云原生?


云原生(Cloud-Native)是一个组合词,其中,Cloud表示应用程序位于云中,而不是传统的数据中心;Native表示应用程序从设计之初即考虑到云的环境,充分利用和发挥云平台的弹性及分布式的优势。CNCF(Cloud Native Computing Foundation,即云原生计算基金会)对于云原生的定义为:云原生技术有利于各组织在公有云、私有云和混合云等新型动态环境中,构建和运行可弹性扩展的应用。目前,云原生主要由四个要素构成,它们分别是微服务、容器化、DevOps和持续集成/持续交付。


01 微服务

即将单体业务系统分解为多个最小可提供业务价值的服务单元。微服务技术下,每一个模块都可以独立部署与维护,利于企业按需及时地进行业务系统的改造。


02 容器化

即将应用及其相关的依赖项整体打包构成标准化软件单元,从而可以使得软件能够在不同计算环境之间快速可靠的运行。


03 DevOps

即为开发(Development)和运维(Operations)的结合体,是保证软件持续交付的基础。


04 持续集成/持续交付

该过程即指软件个人研发的部分不断向软件整体部分进行交付与集成,并将集成后的软件部署到更贴近真实运行环境中并达到高度自动化。其中,持续集成是持续交付的基础。


来源:CIC灼识咨询


二、云原生架构的优势


采用云原生架构,不仅可以帮助企业解决降本增效的难题,还能加快企业业务创新的步伐并维护数据信息的安全。


01 运维成本进一步降低

业务上云虽然可以帮助企业降低初始IT基础设施的采购成本及后续使用过程中的运维成本,但却仍然面临着数据中心资源利用率不足但云服务支出同期持续增长的困境。对比而言,云原生架构由于采用容器化技术,企业可以根据每天业务请求的高低峰进行服务器资源的自动调整,充分享受容器云平台弹性伸缩的优势,进而提高服务器资源的利用率,最终达到降低运维成本的效果及目的。

以电商企业为例,大促期间用户的业务请求量是平日的百倍甚至千倍,如购置大量基础设施以满足短暂大促期间爆炸的业务请求,则会很容易造成在低流量期间基础设施闲置的局面。而云原生构架下弹性伸缩的容器云平台则能自动化、智能化计算电商企业服务器资源的实时需求,从而避免服务器资源浪费所形成的运维成本,也化解了业务突增造成的服务器资源不足的窘境。


02 创新速度加快

在企业数字化转型上云的初期,业务形态仍以传统的单体应用为主,即使部分业务环节提出新需求,仍需将整体云应用进行更新,因此业务的迭代周期较长。相较而言,微服务化云原生应用能够让业务系统的操作和升级更加灵活:通过依托云基础设施的强大算力,企业能够直接实现以业务模块为单位的自动化迭代升级;而基于持续集成/持续交付的特点,应用发布不再受任何窗口期的限制,基本可以做到按需发布,如前述电商案例的秒级发布也将成为常态。

以金融机构为例,过去基于国外核心基础软硬件构建的“烟囱式”IT架构,由于系统数量多且紧耦合,容易影响业务的响应效率,难以适应业务种类与监管环境日新月异的节奏,而微服务化改造带来的开发敏捷性能够有效帮助金融机构从容应对业务与监管要求下频繁的系统迭代。


03 数据安全得到保障

企业在数字化转型后可以通过积累并分析海量数据来推动自身业务进一步的新增长,但与此同时,这也对企业数据安全的保护提出了更高更严格的要求。相较于企业自有的数据中心,公有云服务商的数据中心由于具有较高的技术实力和保障措施,能够从容化解可能面临的系统攻击,保障了数据中心的稳定性和安全性,为企业的数据安全提供坚实的后盾。而对于选择私有云部署的用户,如政府、金融机构、运营商等,其私有云环境相对纯净,数据安全性方面可以自己把控,不存在过多的安全威胁。


04 业务服务质量提升

数字化时代,单一、标准的应用软件难以满足企业自身业务发展“千人千面”的需求,个性化与差异化才是数字化时代的标签。借助云服务平台强大的算力,企业能够实现对用户进行端到端全流程的管理,同时云原生应用高服务可用性和更低延迟的特性,不仅提升用户使用体验,还能让企业随时了解客户的个性化需求并作出响应,减轻用户的使用障碍。


三、云原生架构的发展趋势


随着云原生概念的普及,云原生架构的应用逐渐呈现出无服务器、多云部署和计算边缘化等关键发展趋势。


来源:CIC灼识咨询


01 Serverless的登场

Serverless,即无服务器,指开发人员无需管理和操作云端或本地服务器的状态,而是将精力专注于核心业务代码。采用Serverless的云原生应用,天然要求具备微服务的架构。一方面,Serverless带来的微服务架构使得软件系统内部的解耦,让微服务可以自由组合成任意的形式,进一步加快云原生架构下业务系统的迭代速度。另一方面,Serverless背后的容器化技术,使得业务系统的自动化扩容都成为现实,由此快速重启单个业务环节时不再需要整个业务系统下线,从而使得企业更加聚焦业务的核心价值


02 部署多样化

云原生架构下,企业的业务部署将不断向私有云和公有云融合的多云或混合云平台迁移,预计到2024年,70%的中国500强组织将采用集成工具来实现跨公有和私有云的多云管理策略。这是因为多云灵活部署具备稳定性与个性化定制两方面的强大优势1)提高企业业务运行的稳定性,即使其中单一云平台出现故障,业务系统仍能够快速切换到其他云服务器或混合云的环境中,实现业务的容灾管理;2)满足企业不同部门个性化业务需求,金融机构作为最适用于多云部署的一类实体,为满足行业监管和数据私密性的要求,可将核心业务部署在私有云环境,而将普通业务部署于公有云,以降低IT的运维成本,形成双赢的局面。


03 计算边缘化

企业数字化转型带来的大量数据,通常需要转移至数据中心进行计算与分析,这不仅要求数据中心的具备庞大的存储能力,还要求传输数据的带宽能够保证数据传输的速度和稳定性。而边缘计算则将原始数据在边缘进行计算与分析,并将最终的处理结果上传至数据中心。云原生技术以统一的标准,实现在边缘基础设施上和云上一致的体验,并保证弱网、断网的自治性,提供有效的自恢复能力。


四、云原生平台层服务商竞争格局


来源:CIC灼识咨询


目前,云原生平台层服务商主要分为三大类,综合云服务商、ISV(即独立软件服务商)厂商和容器技术厂商。综合云服务商,以阿里云、华为云、腾讯云等公司为代表,通常拥有成熟的技术和产品线以及广泛的客户群体。ISV厂商通常在客户端有较深的市场积累,同时借助其渠道优势,能够迅速构建一定壁垒,这类厂商主要包括神州信息、宇信科技、萨摩耶云、百融云创、中电金信等公司。容器技术公司,则具备其优秀的服务能力和科技创新能力为客户提供个性化定制服务,包括博云、灵雀云、道客、时速云等。

 
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