什么是云原生？

深入解析云原生体系结构与技术

云原生，这个在近年来备受瞩目的技术词汇，不仅仅是一种方法，更是对云计算的全新解读和运用。

简而言之，云原生体系结构和技术是专为云环境设计的，旨在在云中构建并充分利用云计算模型的各种工作负载。

它代表了一种从底层基础结构到上层应用程序设计的全面转变，以适应快速变化的市场需求和业务场景。

云原生计算基金会，作为该领域的权威机构，为我们提供了更为详细和官方的定义：云原生技术使组织能够在新式动态环境，如公有云、私有云和混合云中，构建和运行可缩放的应用程序。这种技术栈的核心组件包括容器、服务网格、微服务、不可变基础结构和声明性API等。这些组件和技术共同构成了一个完整、灵活且高度自动化的生态系统，使得工程师能够在尽量减少工作量的情况下，以可预测的方式频繁地进行具有重大影响力的更改。

云原生的真正魅力在于其带来的速度和敏捷性。

在当今这个快速变化的时代，业务系统已经不再是简单地实现业务功能，而是成为了加快业务速度和增长的战略转型武器。新想法需要立即推向市场，以抢占先机。同时，随着业务系统的日益复杂和用户需求的不断提高，传统的IT架构已经难以满足这些需求。用户希望系统能够快速响应、持续创新，并且实现零故障时间。他们无法容忍性能问题、反复出现的错误以及不能快速适应变化的情况。而云原生系统正是为了解决这些问题而诞生的，它旨在支持快速更改、大规模操作和强大的复原能力。

一些领先的科技公司已经成功地实现了云原生技术，并从中获得了巨大的收益。例如，Netflix在生产环境中有600多种服务，每天部署次数高达100次；Uber在生产环境中有1000多种服务，每周部署次数达到数千次；而微信在生产环境中甚至有3000多种服务，每天部署次数更是高达1000次。这些公司公开了由许多独立服务组成的云原生系统，展示了这种体系结构样式带来的快速响应市场条件的能力。它们能够即时更新实时、复杂应用程序的小区域，而无需完全重新部署。此外，它们还可以根据需要单独缩放服务，以满足不同场景下的需求。

云原生的速度和敏捷性源自多个因素，其中最重要的是云基础结构。除了云基础结构之外，还有其他五个基础支柱也为云原生系统提供了坚实的基础。这些支柱包括：容器化封装和运行时、微服务架构、持续集成与持续交付、自动化运维以及声明式配置管理。这些支柱共同构成了一个完整、协同工作的生态系统，使得云原生系统能够在各种场景下实现高效、灵活和可靠的运行。

云原生系统充分利用了云服务模型的优势。

这些系统被设计为可在动态的虚拟化云环境中蓬勃发展，并广泛使用平台即服务（PaaS）计算基础结构和托管服务。它们将底层基础结构视为可处置的资源，可以在几分钟内进行预配，并根据需要进行调整大小、缩放或销毁（通过自动化实现）。这种对基础结构的处理方式与传统的数据中心截然不同，后者通常将服务器视为“宠物”，需要手动进行维护和管理。而云原生系统则采用了“牲畜”服务模型，将每个实例预配为虚拟机或容器，并通过自动化工具进行管理和维护。这种模型使得系统能够更加灵活地应对各种变化，并提高了系统的可靠性和可维护性。

新式设计是云原生应用的另一个重要方面。

如何设计云原生应用？你的体系结构是什么样的？你将遵守哪些原则、模式和最佳实践？哪些基础结构和运营问题十分重要？这些问题都是开发人员在构建云原生应用时需要考虑的关键因素。十二要素应用程序是一种被广泛认可的用于构建基于云的应用程序的方法。它介绍了一系列原则和做法，开发人员在构建针对新式云环境进行优化的应用程序时需要遵循这些内容。这些原则包括保持应用程序与底层操作系统和硬件的解耦、使用声明性配置进行自动化管理、将应用程序分解为多个独立的服务等。遵循这些原则可以帮助开发人员构建出更加灵活、可靠和可扩展的云原生应用。

云原生是一种全新的技术范式，它以云计算为基础，通过一系列新的设计原则、技术和实践，实现了对业务系统的全面优化和升级。它带来了更快的速度、更高的敏捷性和更强的可伸缩性，使得企业能够更好地应对市场变化和用户需求。

随着云原生技术的不断发展和普及，我们相信它将成为企业数字化转型的重要支撑和推动力。