云原生白皮书序章：为什么需要云原生架构？

文章目录

• 前言：云原生是什么？
• 日薄西山：传统的软件开发模型?
• 后起之秀：云原生为什么被需要？
• • 云原生的发展背景
  • 云原生的发展构成
  • • 微服务
    • DevOps
    • 持续交付
    • 容器化
  • 总结

声明：本文为《阿里云云原生架构核心技术白皮书》的一些读书笔记与感想。

一文大致了解云原生架构模式特点传送门：五分钟了解云原生的架构模式

前言：云原生是什么？

声明：本文是阅读阿里云云原生架构核心技术白皮书的一些读书笔记与感想。

云原生架构是一种创新的软件开发方法，专为充分利用云计算模型而设计。它使组织能够使用微服务架构将应用程序构建为松散耦合的服务，并在动态编排的平台上运行它们。因此，基于云原生应用程序架构构建的应用程序是可靠的，可提供规模和性能，并缩短上市时间。

有人会说，云原生就是微服务，我觉得是不对的。云原生和微服务是两个不同维度的东西。 云原生更侧重应用程序的运行环境， 它是以k8s和容器为基础的云环境。“云原生计算基金会”致力于打造一整套工具来帮助应用程序从开发，测试，运行以及部署到云环境。

微服务是应用程序的软件架构，可以是单体式和微服务式。 微服务是基于分布式计算的。 你的应用程序即使不采用微服务架构也可以是云原生的，例如分布式的，但效果没有微服务好。 如果是单体式的，云原生就基本发挥不出什么优势。 另外微服务的程序也可以不是云原生的。它们虽然是两个不同的东西，但云原生和微服务是天生良配，相得益彰，相辅相成。 而且很多云原生的工具都是针对微服务架构设计的。

当然，更合适的方式是可以说现代应用程序的趋势就是"微服务+云原生"。因为云原生的几大特征就是：容器化封装管理、服务编排、微服务架构、持续交付、DevOps。

日薄西山：传统的软件开发模型

传统的软件开发环境依赖于由单体架构驱动的所谓“瀑布”模型，其中软件是按顺序开发的。

1、设计师准备产品设计以及相关文件。
2、开发人员编写代码并将其发送给测试部门。
3、测试团队运行不同类型的测试来识别错误并衡量云原生应用程序的性能。
4、发现错误时，会将代码发送回开发人员。
5、代码成功通过所有测试后，将部署到测试生产环境并部署到实时环境。

如果对于传统的设计架构来说，一旦需要更新代码或添加/删除功能，则必须重新完成整个过程。当多个团队在同一个项目上工作时，相互协调代码更改是一个很大的挑战。它还限制他们使用单一的编程语言。此外，部署大型软件项目需要建立庞大的基础架构以及广泛的功能测试机制。整个过程效率低下且耗时。

引入了微服务架构则可以解决大多数这些挑战。微服务架构是一种面向服务的架构，其中应用程序构建为松散耦合的独立服务，可以通过 API 相互通信。它使开发人员能够处理不同的服务并独立使用不同的语言。借助充当版本控制系统的中央存储库，组织能够同时处理代码的不同部分并更新特定功能，而不会干扰软件或导致应用程序停机。此外，实施自动化后，企业可以轻松、频繁地进行具有重大影响的更改。

后起之秀：云原生为什么被需要？

云原生的发展背景

抛去上述的传统架构设计弊端不说，计算机技术架构的进化有两大主要驱动因素，一个是底层硬件升级，另一个是顶层业务发展诉求。

正如伴随着 x86 硬件体系的成熟，很多应用不再使用昂贵、臃肿的大中型机，转而选择价格更为低廉的以 x86 为主的硬件体系，也由此诞生了包括EJB、RPC 在内的各类分布式架构；后由于互联网业务飞速发展，人们发现传统 IOE 架构已经不能满足海量业务规模的并发要求，于是又诞生了阿里巴巴 Dubbo & RocketMQ、Spring Cloud 这样的互联网架构体系。

云计算从工业化应用到如今，已走过十五个年头，然而大量应用使用云的方式仍停滞在传统 IDC 时代：虚拟机代替了原来的物理机：使用文件保存应用数据，大量自带的三方技术组件，没有经过架构改造（如微服务改造）的应用上云，传统的应用打包与发布方式等等。对于如何使用这些技术，没有绝对的对与错，只是在云的时代不能充分利用云的强大能力，不能从云技术中获得更高的可用性与可扩展能力，也不能利用云提升发布和运维的效率，是一件非常遗憾的事情。

所以，数字化转型的十年，云计算高速发展的十年，这期间新技术不断演进、优秀开源项目大量涌现，云原生领域进入“火箭式”发展阶段。通过树立技术标准与构建开发者生态，开源将云计算实施逐渐标准化，大幅降低了开发者对于云平台的学习成本与接入成本。这都让开发者更加聚焦于业务本身并借助云原生技术与产品实现更多业务创新，有效提升企业增长效率，爆发出前所未有的生产力与创造力。

在未来，云计算将无处不在，像水电煤一样成为数字经济时代的基础设施，云原生让云计算变得标准、开放、简单高效、触手可及。如何更好地拥抱云计算、拥抱云原生架构、用技术加速创新，将成为企业数字化转型升级成功的关键。

云原生的发展构成

云原生从字面意思上来看可以分成云和原生两个部分。云是和本地相对的，传统的应用必须跑在本地服务器上，现在流行的应用都跑在云端，云包含了IaaS,、PaaS和SaaS。

原生就是土生土长的意思，开始设计应用的时候就考虑到应用将来是运行云环境里面的，要充分利用云资源的优点，比如云服务的弹性和分布式优势。

微服务

微服务解决的软件开发中一直追求的低耦合+高内聚，微服务的本质是把一块整体项目分成若干块低耦合的小型服务，比如一个服务A专门负责接收外部的数据，一个服务B专门负责响应前台的操作，服务A和B可以进一步拆分，比如负责接收外部数据的服务可以继续分成多块负责接收不同类型数据的服务A2，这样如果其中一个服务出问题了，其它服务还能正常对外提供服务。

DevOps

DevOps（Development和Operations的组合词）是一种重视“软件开发人员（Dev）”和“IT运维技术人员（Ops）”之间沟通合作的文化、运动或惯例。透过自动化“软件交付”和“架构变更”的流程，来使得构建、测试、发布软件能够更加地快捷、频繁和可靠。

持续交付

持续交付的意思就是在不影响用户使用服务的前提下频繁把新功能发布给用户使用。

容器化

容器化的好处在于运维的时候不需要再关心每个服务所使用的技术栈了，每个服务都被无差别地封装在容器里，可以被无差别地管理和维护，现在比较流行的工具是docker和k8s。

总结

综上所述可以简单地把云原生理解为：云原生 = 微服务 + DevOps + 持续交付 + 容器化。

云计算的下一站，就是云原生；IT 架构的下一站，就是云原生架构 。