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向云计算要技术红利,华为云定义云原生2.0时代

来源: 编辑: 时间:2020-12-09

  进入2020年以来,以容器、Kubernetes和微服务为代表的云原生技术,开始颠覆业界对从2006年开始的云计算技术和产业的认知。在2019年的时候,业界还对云原生技术处于热议阶段,主流厂商纷纷推出云原生产品和平台,但当时业界以及用户都没有预料到云原生技术将加速进入规模化应用阶段。到了2020年底,云原生将颠覆云计算的趋势已经十分明显。

  2020年11月30日,华为云联合Forrester发布了《拥抱云原生优先战略——构建以“应用”为中心的企业现代化IT基础设施》白皮书(以下简称:白皮书)。该白皮书在今年7月访问了316名企业级云计算平台开发及运营相关的技术管理人员,调研显示:超过半数以上的受访企业意识到传统的云计算及基础架构技术无法使得企业更加有效地应对不断变化的客户需求、来自多方面的挑战,以及满足保障业务连续性、提升运营效率的内生需求。而云原生就是答案。

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  (华为云CTO张宇昕发布云原生白皮书)

  Forrester指出,云原生技术将有效释放云计算技术红利。11月30日,华为云CTO张宇昕在“云原生2.0,加速企业智能升级”活动上指出:云原生的1.0时代,主要是面向互联网行业;而云原生2.0时代,则面向所有企业。云原生2.0时代,政企在传统应用上云的基础上,将基于云原生技术开发新型云原生应用,真正释放云计算技术红利。华为云也在今年9月提出“云原生2.0”的基础上,进一步推出了云原生2.0全景图。

  面向企业智能升级,可以说华为云全栈云原生平台是云原生2.0时代帮助企业成为新云原生企业的战略级平台。而根据IDC刚刚发布的《PRC SDC Software Tracker,2020H1》报告显示,华为云容器基础架构软件市场份额位列中国第一,让华为云所提出的云原生2.0更有底气。

  云原生的挑战

  在今年9月的华为全联接大会2020上,华为云提出了“云原生2.0”。相对于云原生2.0,自2015年Docker兴起开始的云原生,在走过了5年发展期后,都遇到了哪些问题?Forrester白皮书经过调研指出中国企业云平台在应用上一代云原生技术时遇到了双重挑战:传统云原生解决方案在架构、生态等方面的不完备性,阻碍企业云平台现代化进程;以及云原生开源技术的复杂性与不成熟性带来自主研发的各种风险。

  首先看第一个挑战,上一代云原生解决方案不完备性。早期的云原生解决方案更多聚焦在无状态应用的容器部署、编排以及治理,利用容器及编排技术提升应用交付效率,但随着各企业云原生技术应用范围的不断扩大、深入,企业核心业务系统云原生升级的过程中,对分布式中间件、数据库、有状态应用的容器化诉求,以及AI、大数据、边缘等新兴业务的容器化诉求,再加上以上应用的统一管理、统一运维、统一调度的诉求,传统解决方案已无法满足。

  简单理解,无状态应用主要指互联网类应用,即每一次执行完成后无需保留数据;有状态应用主要指企业级应用需要保留每一次执行的数据,用以监管、审计或后续执行。云原生的技术主要解决互联网企业的痛点问题,而到了云原生2.0阶段就需要解决企业应用的痛点问题,包括大量的传统企业。因此,类似的,早期的云原生解决方案主要面向单一公有云或私有云环境,缺乏多云、云边的协同编排能力。企业更需要混合云架构,以及满足容灾和业务连续性等要求。

  当然,从2015年到2020年的云原生阶段,是伴随大数据、人工智能等新兴技术同步发展的阶段,因此云原生技术体系主要提供通用的容器等基础平台能力,缺乏对新兴技术框架的融合支持能力,同时企业云原生平台与底层基础设施的割裂,造成云原生解决方案无法根据业务应用的特征,进行动态的资源配给和作业调度,造成资源浪费,尤其是AI、大数据、HPC等海量任务并发执行的业务,在极大降低资源利用的性价比。

  其次看第二个挑战,云原生开源技术的复杂性与不成熟性。Forrester指出,如果企业采用开源云原生技术,自行研发云原生平台及基础设施,将面临如下风险:包括云原生主流框架在内的不同组件快速迭代,各个技术路线组件成熟度各有不同,为企业带来自主开发上的稳定性风险;云原生技术体系涉及领域广泛,不同领域存在多种路线的开源组件,为企业带来技术方案选择及技术的可持续性风险;各开源技术组件存在不同的复杂性、组件间的依赖性,提高了企业自主构建云原生平台的扩展性风险;部分开源组件尚未经历过大规模企业级应用的验证,及缺乏对企业级特性的支持,为企业自主研发带来潜在的风险;不同发展路线的云原生开源组件为企业平台开发人员带来了较高的学习成本及研发门槛。

  针对过去云原生技术的两大挑战,Forrester指出:对于多数企业来讲,在考虑利用云原生技术加速企业数字化转型、应用及架构现代化进程的过程中,需要选择具有清晰产品战略、成熟的平台产品以及深厚企业服务经验的合作伙伴,降低企业在技术选择和决策方面的风险,将关注重点聚焦在业务需求上。

  立而不破、有机协同的云原生2.0

  进入2020年,云原生技术开始从互联网行业向传统政企扩散,政企数字化转型如何用好云原生技术,特别是前期开源社区涌现的大量复杂且技术上尚未达到企业级成熟度的开源云原生技术,以及如何从当前企业的IT现状过渡到用云原生技术统筹整体企业IT架构,成为了云原生2.0的重点课题。

  在华为全联接大会2020上,华为云CTO张宇昕就提出了“云原生2.0”。当时,张宇昕指出,在云原生1.0时代,主要是“云原生ON基础设施”架构,也就是在传统云基础设施上叠加了一层云原生技术。这样,可以通过云原生技术对异构的云基础设施进行统一纳管,但云原生技术并非深入到云基础设施的每一层。而华为云提出的“云原生IN基础设施”则是在云基础设施的每一层都实现云原生化,从根本上解决了传统政企向云原生过渡的“鸿沟”,不仅条条大道通“云原生”,最终方案也是让传统IT与云原生并存的“立而不破”以及大数据、人工智能、云原生等技术的“有机协同”。

  正如Forrester白皮书所指出的,面对企业的多层面需求,云原生平台需要具备全栈融合支持能力,例如:在部署模式方面要需要支持多云混合部署以及公有云与私有云混合部署,在应用基础架构方面要支持容器、虚拟机、裸金属服务器甚至函数计算,在计算场景方面需要实现对云数据中心、分布式计算场景、边缘计算以及异构计算的支持。而华为云提出的云原生2.0不仅将原有的基础设施全面升级为云原生基础设施、提供更高效的资源,还为企业提升了更敏捷的应用开发、交付运维能力,并通过海量数据和高效AI平台让企业的业务更智能,同时还提供了端到端的全方位企业级安全服务能力,保障新云原生企业的业务安全运行。

  在“云原生2.0,加速企业智能升级”活动上,华为云产品副总裁方国伟介绍了华为云云原生2.0全景图,为政企数字化转型、从传统IT和云计算向云原生技术发展、基于云原生技术开发真正基于云的应用而提供了完整的技术栈与路径。

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  (华为云产品副总裁方国伟介绍华为云云原生2.0全景图)

  首先,在云原生基础设施层,华为云提出了“以应用为中心”的云原生基础设施理念,支持多元算力,满足不同应用场景的个性化算力需求。最底层的华为云擎天架构通过软硬协同能力,为应用提供极致性能的云原生算力。例如:擎天架构独创的容器全卸载技术,容器集群资源利用率和性能大幅提升,可节省30%资源成本,提升2倍业务处理效率;网络直通技术则减少了因软件转发带来的性能损耗,将整个网络性能提升40%。

  而在多云与边云协同管理层,则通过Kubernetes、KubeEdge、KubeFed、Volcano、Istio等为企业构建高效、可靠、跨云的统一业务平台,提供多云一致的管理体验,其中值得一提的是Volcano批量容器计算引擎以及瑶光智慧云脑。Volcano补齐了Kubernetes在面向AI、大数据、高性能计算等批量计算任务调度、编排等场景下的短板;而瑶光智慧云脑则通过全域调度能力打通云、边、端的界限区隔,而低至5毫秒的时延圈可满足自动驾驶、AR/VR、工业互联网等极低时延要求的场景。

  在基础设施层以及多云与边云协同管理层之上,华为云提供了完整的云容器引擎CCE、云容器实例CCI、容器镜像仓库SWR、云容器安全服务CGS、多云容器平台MCP、智能边缘平台IEF、云原生服务中心OSC、应用服务网格ASM等应用架构,从而实现“以容器为核心的统一计算,以应用为中心的基础设施”。

  其次,在云原生应用赋能层,华为云的“业务智能”、“应用敏捷”、“安全可信”三大主题之下提供了数据使能服务DAYU、数据库GaussDB、智能数据湖FusionInsight、一站式AI开发平台ModelArts、知识计算解决方案、全场景微服务ServiceStage、融合集成ROMA Connect、云原生DevSecOps DevCloud、云中间件DCS/DMS、函数FunctionGraph、数据加密服务 DEW、Web防火墙WAF、态势感知SA、流量清洗Anti-DDos以及70+合规认证等等。值得一提的是,这些云服务和产品都是兼顾了传统IT与云原生的方式,每一个都可以满足企业从传统IT向云原生的过渡。

  第三,华为云有着广大的云原生2.0客户群,从互联网公司到金融、基因、制造、能源、地产等公司,以及广泛参与了CFCF等云原生开源社区,从产业认可和行业实践角度丰富了华为云的云原生2.0全景。

  张宇昕强调,华为云的云原生与其它厂商不同之处在于“一纵一横”:“一纵”是全栈的技术优化,也就是把云原生的技术拓展到全栈的软硬件协同,而且在每一层都是“立而不破”兼顾传统IT与云原生技术;“一横”就是支持各种企业、各种新业态的发展需求,提供公有云、混合云、边缘云的统一架构,可以实现端、边、网、云一致相同的全场景云原生。

  新云原生企业华为

  对于华为云的云原生2.0来说,其首要以及最重要的客户就是华为IT,也就是华为公司自身。华为自身的数字化转型一直为业界津津乐道,而华为的云原生转型则在此前对外较少披露。在“云原生2.0,加速企业智能升级”活动上,华为云首席数字化转型官苏立清详细介绍了华为自身的云原生转型。

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  (华为云首席数字化转型官苏立清介绍华为云原生实践)

  苏立清强调,正是通过华为的云原生转型,让华为云认识到一个企业的过去是丢不掉的,在获得新能力的同时还要继承传统的能力,这两种能力结合起来才是企业数字化转型的根本目标。通过华为的云原生转型,树立了华为云原生实践的核心是立而不破,新增能力坚持生于云、长于云,并与既有能力有机协同,从而实现立而不破。华为数字化转型实践见证了从“非云原生企业”逐步成为“新云原生企业”的发展历程。

  苏立清介绍了华为自身云原生转型的实践:研发作业端到端基于华为云,全部实现云原生,大幅提升效率;LAAS(Lab as a Service),敏捷实现实验室作业的“数字孪生”;研发桌面云,个人作业代码全面上云,无感安全,可信赖;通过研发作业上云、LAAS和桌面云等应用,华为云上研发服务超过15万+研发人员,实现超大规模企业云原生研发应用,重构研发作业模式;华为消费者云,支撑全球200+国家和地区的6.7亿+用户和180亿+开发者,实现“超大规模云原生应用”;华为商城VMALL,按照云原生架构构建企业垂直电商,极致弹性支持双11秒杀等高并发;智慧门店,提供云上标准化服务,支撑全球快速开店;基于云原生的云上展会,应对疫情,实现“客户关系不降温,业务不中断”;华为OWS全球运营商Web服务,承载在云上的智能运维平台;华为云通过ROMA+ModelArts实现大量AI应用在云原生上的使用,如财务报销自动化、合同签章真伪识别、站点交付智能验收等。

  值得一提的是华为云DevCloud就是生于云长于云的DevOps实践。华为云DevCloud从成立至今,软件的规模、团队的管理以及人员之间沟通的复杂性都急剧上升。通过云化、微服务化、容器化和流水线自动化等工程实践,以及敏捷、DevOps,全功能团队等管理实践,整体规模上升的同时,版本编译、版本构建成功率、系统回归测试、研发作业时间、资源复用率等指标不仅没有降低,反而得到了大幅度的提升,是支撑云原生架构的最佳组织和工程实践。在DevCloud中内嵌了华为30多年的最佳研发模式,从传统的IPD到云原生的DevOps,从ToB到ToC的研发最佳实践。为了帮助各行各业的企业,尤其是非云原生的传统企业实现云原生的转型和迁移,华为云DevCloud坚持兼容开放的技术框架,支持全流程DevSecOps。如今,华为云DevCloud 已为服务于25000家企业,70w+的开发者,覆盖32个软件园区。

  华为云中国区副总裁胡维琦在“云原生2.0,加速企业智能升级”活动上表示,云原生技术代表着一种先进生产力,只要是对研发效率或者是对软件版本开发效率比较关注的企业,都会关注到云原生技术。云原生技术虽然源自互联网行业,但并不只是互联网行业专属的技术,所有希望提升资源弹性扩展能力、提升整体研发效率的行业都需要云原生技术。而对于互联网行业来说,此前依靠商业模式创新、人口红利以及资本的力量推进,现在则进入到了炼技术内功、向技术要效益的阶段,云原生技术反过来也将影响互联网行业的下一步发展。

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  (华为云中国区副总裁胡维琦,右二)

  为进一步加速云原生产业繁荣,围绕联合创新、产业促进、社区贡献、全面赋能等内容,华为云启动云原生2.0行动计划。华为云将重点打造“创原会”等云原生交流平台,持续开源社区贡献,通过云原生2.0产业峰会等多种方式全面技术赋能,促进云原生产业发展。

  总结而言:华为云从很早开始就关注云原生技术,并积极参开源社区以及向开源社区贡献华为力量。而华为云不仅提供全栈云原生产品与服务,在每一层的每一个云原产品或服务,都是从华为视角兼顾了传统IT与云原生技术的“立而不破”,帮助企业顺畅从传统IT过渡到云原生。而对人工智能、大数据等技术的“有机协同”,则让企业在云原生技术下开发互联网、车联网、物联网、5G、AI等云原生应用,从而成为真正的新云原生企业,释放云计算技术的长期红利。

  责任编辑:张华

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