【华为云原生入门级认证】第 1 章 云原生架构总览

云原生

第1章 云原生架构总览

1.1 云技术发展历程

1.2 云原生的定义

云原生出现的背景

如今企业大都处于下图中黄色和红色的板块，所以将软件迁移到云上就成为了极大的趋势。

云原生定义 - Pivotal 当前论述

Pivotal 官方网站对云原生最新论述如下：

• 云原生是一种构建和运行应用程序的方法，它利用了云计算交付模型的优势。
• 云原生关注如何创建和部署应用程序，而不是在何处。
• 虽然现在有云影响了几乎每个行业的基础设施投资思想，但类似云的交付模式并不仅限于公有云环境，它适用于公有云和私有云。
• 云原生结合了 DevOps、持续交付、微服务和容器的概念。
• 当公司以云原生方式构建和运营应用程序时，它们可以更快地将新想法推向市场并更快地响应客户需求。

云原生定义 - CNCF 当前定义

2018 年更新后的定义论述如下：

• 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。云原生的代表技术包括容器、服务网格、微服务、不可变基础设施和声明式 API 。

云原生核心理念

解耦软件开发，提高灵活性和可维护性：

• 基于容器镜像的软件分层，清晰的依赖管理
• 剥离程序、配置和微服务，让开发者聚焦业务开发
• 拆分应用程序为微服务并明确依赖描述

多云支持，避免厂商锁定：

• 厂商基于标准接口提供服务，互操作性强
• 开源为主，丰富的标准软件生态 - 用户选择多
• 支持在所有公有云。私有云或混合云部署

避免侵入式定制：

• 基于 Kubernetes 的松耦合平台架构，易扩展
• Kubernetes 已被公认是 paltform for platform

提高工作效率和资源利用率：

• 通过中心编排过程动态管理和调度应用/微服务

云原生的技术版图

代表技术

一、容器技术

容器可以将应用本身及其依赖打包，使得应用可以实现“一次封装，到处运行”。

容器也可以理解成一种沙盒技术，沙盒在计算机安全领域中是一种安全机制，为运行中的程序提供的隔离环境。

核心： 提供应用的可移植性，提升业务敏捷。

二、Kubernetes 的声明式 API

面向开发者提供全新分布式原语。

核心： 针对期望状态结果给出声明，而不是过程。

三、服务网格

核心： 剥离业务代码和分布式框架。

四、微服务

核心： 加快企业应用架构升级

五、DevOps

**核心：**促进开发运维一体化

1.3 云原生应用

云原生应用综合理解

• 基于云原生的相关技术，设计运行在云上的，充分发挥云优势的应用。
• 一般采用容器的打包、分发、部署的形式，应用内（间）采用微服务的架构，充分利用云提供的组件服务，采用 DevOps 的组织架构和方法， 通过 CI/CD 工具链，实现产品和服务的持续交付。

传统应用与云原生应用的区别

云原生应用 12 要素

1.4 云原生架构原则及常用模式

云原生架构演进原则

单体架构

单体架构的问题不在于不可拆分上，在于无法隔离和自治。应用规模越大，局限性越明显。

微服务架构

微服务独立性和敏捷性更好，架构持续演进更容易，更适合云原生应用。

Serverless 架构

Serverless（无服务器架构） 指的是由开发者实现的服务端逻辑运行在无状态的计算容器中，它由事件触发，完全被第三方管理，Serverless 是在传统容器技术和服务网格上发展起来，更侧重让使用者只关心自己的业务逻辑即可。

Serverless 与微服务的关系

微服务向 Serverless 演进，并长期共存。

1.5 华为云云原生解决方案

华为云云原生服务

云原生基础设施底座

基于云原生基础设施的多云管理解决方案

多集群、多区域、多云统一应用管理能力，实现更大规模业务支撑能力，更灵活的弹性与容灾能力。

• 多云容器平台（MCP）： 基于多集群联邦技术完成多个不同区域、不同云的 K8s 集群与应用统一管理
• 应用服务网络（ASM）： 完成多个不同区域、不同云的 Kubernetes 集群上所部属应用的全局治理

基于云原生基础设施的高性能计算解决方案

基于云原生基础设施的边云协同解决方案

安全保障

华为云 DevSecOps 为应用开发提供了安全保障。

价值

企业级微服务管理平台，加速微服务应用开发和高可用运维。

1.6 云原生未来发展趋势

Kubernetes 编排统一化，编排对象不断扩展延伸

服务治理 Mesh 化，加速传统应用转型

• 根据 CNCF 调查数据，38% 的单位再生产中使用服务网格，42% 的调查对象在评估服务网格，11% 计划在未来 12 个月使用，因此预计在未来年份中，服务网格为成为一个增长领域。
• Istio 、Conul 、Linkerd 是 Service Mesh 领域最受欢迎的三大解决方案。

应用服务 Serverless 化，更加聚焦业务的核心价值

• Serverless 作为下一代云计算范式，基于 Serverless 的应用生命周期将出现重大的改变，整个过程无需关注底层服务器资源的调度，并且应用天生具备高可用高弹性。

云原生服务部署形态多元化，多云将成为主流

• 尽管云已是大势所趋，但对于企业客户而言，有些业务出于对数据主权、安全隐私的考量，会采用混合云架构。一些企业为了满足安全合规、成本优化、提升地域覆盖性等需求，会选择多个云厂商。
  

思考题

答案：A

答案：ABCD

本章总结

本章内容主要介绍了云原生发展的背景和相关定义，并对云原生应用的典型架构进行分析。同时，对华为云云原生解决方案进行了相关阐述。

缩略语

• CNCF：Cloud Native Computing Foundation ，云原生计算基金会，成立与 2015 年 7 月，隶属于 Linux 基金会，是云原生的重要推动着。
• ISV：independent software vendor ，独立软件供应商。
• CI/CD：continuous integration and continuous delivery ，持续集成和持续交付。
• AOM：Application Operations Management ，应用运维管理服务。
• APM：application performance management ，应用性能管理。
• LTS：Log Tank Service ，云日志服务。