企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮下的云原生技術(shù)應(yīng)用

◆李紹良

行業(yè)與應(yīng)用安全

企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮下的云原生技術(shù)應(yīng)用

◆李紹良

（廣東睿江云計算股份有限公司 廣東 528000）

企業(yè)的云化不僅僅是基礎(chǔ)設(shè)施和平臺的升級，其應(yīng)用也需要摒棄傳統(tǒng)的設(shè)計方法，從架構(gòu)設(shè)計、開發(fā)方式到部署維護整個軟件生命周期都基于云的特點設(shè)計，從而構(gòu)建原生為云而設(shè)計的應(yīng)用，這樣才能在云上以最佳姿勢運行，充分利用和發(fā)揮云平臺的彈性以及分布式優(yōu)勢。云原生就是這樣一套全新的理念，背后涵蓋了一系列全新的技術(shù)，比如容器、微服務(wù)、服務(wù)網(wǎng)格等。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型；云計算；云原生；應(yīng)用架構(gòu)

過去數(shù)十年，企業(yè)IT架構(gòu)經(jīng)歷了單機、分布式和云計算三個階段的技術(shù)演進。在云計算時代的第一個十年，大多數(shù)互聯(lián)網(wǎng)公司的應(yīng)用從誕生之初就生長在云端；如今，金融、制造、醫(yī)療以及政務(wù)等領(lǐng)域的企業(yè)和機構(gòu)也逐漸將業(yè)務(wù)遷移至云上。Gartner報告指出，到2022年，有75%的全球化企業(yè)將在生產(chǎn)中使用容器化的應(yīng)用，企業(yè)擁抱云原生的浪潮已悄然來襲。

1 數(shù)字化轉(zhuǎn)型的定義

什么是數(shù)字化轉(zhuǎn)型？眾說紛紜，但我覺得比較中肯的一種定義是：數(shù)字化轉(zhuǎn)型，就是利用數(shù)字化技術(shù)來推動企業(yè)組織轉(zhuǎn)變業(yè)務(wù)模式、組織架構(gòu)、企業(yè)文化等的變革措施。采取數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)，一般都會去追尋新的收入來源、新的產(chǎn)品和服務(wù)、新的商業(yè)模式，因此數(shù)字化轉(zhuǎn)型是技術(shù)與商業(yè)模式的深度融合，數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最終結(jié)果是商業(yè)模式的變革。

2 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮

對于企業(yè)而言，數(shù)字化轉(zhuǎn)型的根本是通過數(shù)據(jù)來推動業(yè)務(wù)的增長，而這些數(shù)據(jù)是通過各種新技術(shù)來獲取，不論是信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實、機器人還是大數(shù)據(jù)。通過對業(yè)務(wù)模式、業(yè)務(wù)流程、企業(yè)組織的改造，所有的業(yè)務(wù)能夠基于數(shù)據(jù)進行驅(qū)動，從而實現(xiàn)更好的客戶體驗、更高的組織效能，形成新的價值。這種轉(zhuǎn)型沒有行業(yè)區(qū)別，幾乎所有的行業(yè)都已在其中。在交通行業(yè)，網(wǎng)約車正在顛覆傳統(tǒng)的出租車行業(yè)；在零售行業(yè)，網(wǎng)商正在顛覆傳統(tǒng)的線下零售業(yè)；在銀行業(yè)，傳統(tǒng)銀行要接受來自金融科技企業(yè)的挑戰(zhàn)；甚至，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，已經(jīng)有企業(yè)通過對土壤種子、氣候的數(shù)據(jù)分析來精細化運營，提升效率，產(chǎn)生業(yè)務(wù)價值。試想，一家通過數(shù)據(jù)全副武裝的企業(yè)和一家停留在機械化乃至人力密集型層面的企業(yè)競爭，勝敗豈非顯而易見?不僅僅在企業(yè)效率層面，數(shù)字化時代的商業(yè)模式也在發(fā)生著巨大的轉(zhuǎn)變。與過去B2B和B2C涇渭分明不同，現(xiàn)在的B2B和B2C之間的界限也在日益模糊，逐步向著B2B2C轉(zhuǎn)變。對于企業(yè)而言，需要面對變化更加快速的市場作出快速的反應(yīng)。如果說效率的提升只是決定了利潤的多少，對市場的響應(yīng)速度則決定了企業(yè)的生死。數(shù)字化時代是一個贏家通吃的時代，產(chǎn)品的推廣速度已經(jīng)遠超過以往。以用戶數(shù)首次達到5000萬所需的年數(shù)為例，收音機需要38年，iPod需要4年，互聯(lián)網(wǎng)需要3年，而推特只需要9個月。在數(shù)字化的浪潮之中，速度就是生命，不跟隨就淘汰，企業(yè)進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型勢在必行。

3 企業(yè)如何實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型？

上文中，我們了解到數(shù)字化轉(zhuǎn)型對于企業(yè)發(fā)展的好處是巨大的，但是我們?nèi)匀幻媾R著一些問題：如何進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型？在提高轉(zhuǎn)型成功率的同時，我們需要注意到哪些地方？第一，數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是一蹴而就的，它需要企業(yè)上下一心來進行變革。首先需要的就是專業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)人才。術(shù)業(yè)有專攻，懂得越多，上手就更快，互聯(lián)網(wǎng)人才能夠更加快速地掌握互聯(lián)網(wǎng)知識和辦法，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型打下基礎(chǔ)。第二，需要領(lǐng)頭人來領(lǐng)導(dǎo)這些人才去進行變革。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中會遇到很多問題，如果有領(lǐng)頭人帶領(lǐng)去進行支持、分析，那么得到成功的機會就會更大。第三，選擇合適的軟件輔助進行變革。眾所周知，ERP、SAAS進銷存軟件等的大規(guī)模出現(xiàn)，可以讓服務(wù)商根據(jù)需求生產(chǎn)，幫助企業(yè)進行信息化管理，進而完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

最早，很多人認為云原生應(yīng)用要滿足幾個重要特征，比如：面向微服務(wù)架構(gòu)，具有自服務(wù)敏捷特性，能實現(xiàn)基于API的協(xié)作等等。到了2015年，Google主導(dǎo)成立了云原生計算基金會（CNCF），認為云原生（Cloud Native）的定義應(yīng)該包含三個方面，即應(yīng)用容器化、面向微服務(wù)架構(gòu)和應(yīng)用支持容器的編排調(diào)度。2018年，云原生生態(tài)的不斷壯大，幾乎所有主流云計算供應(yīng)商都加入了CNCF基金會。這時，人們對云原生又進行了重新定義，那就是真正的云原生技術(shù)應(yīng)該有利于各組織在公有云、私有云和混合云等新型動態(tài)環(huán)境中，構(gòu)建和運行可彈性擴展的應(yīng)用。云原生的代表技術(shù)包括容器、服務(wù)網(wǎng)格、微服務(wù)、不可變基礎(chǔ)設(shè)施和聲明式API，這些技術(shù)能夠構(gòu)建容錯性好、易于管理和便于觀察的松耦合系統(tǒng)，結(jié)合可靠的自動化手段，使工程師能夠輕松對系統(tǒng)作出頻繁和可預(yù)測的重大變更。從這個角度來看，云原生概念一直處于不斷變化和發(fā)展的狀態(tài)，未來如何演變，誰都無法準確定義，所以我們或許可以跳出云原生概念本身，多去想想云原生能解決哪些問題。

4 云原生應(yīng)用的優(yōu)勢

我們可以看到，傳統(tǒng)行業(yè)之前在業(yè)務(wù)創(chuàng)新時總提及新制造、新零售、新物流、新技術(shù)；現(xiàn)在是新基建，其實本質(zhì)是相同的，都是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來的生產(chǎn)模式的變革，未來的企業(yè)將更強調(diào)個性化發(fā)展。而這種應(yīng)用需求的改變，帶來的最直接結(jié)果就是IT基礎(chǔ)設(shè)施的調(diào)整，IT系統(tǒng)支撐能力是否足夠敏捷，這就是云原生存在的重要價值，也是最需要解決的問題。云原生應(yīng)用于傳統(tǒng)的企業(yè)應(yīng)用，優(yōu)勢在哪里呢？

4.1 傳統(tǒng)的企業(yè)應(yīng)用

（1）不可預(yù)測：傳統(tǒng)應(yīng)用的架構(gòu)或開發(fā)方式使其無法實現(xiàn)在云原生平臺上運行的所有優(yōu)勢。此類應(yīng)用通常構(gòu)建時間更長，大批量發(fā)布，只能逐漸擴展，并且會發(fā)生。

（2）依賴操作系統(tǒng)：傳統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)允許開發(fā)人員在應(yīng)用和底層操作系統(tǒng)、硬件、存儲和支持服務(wù)之間建立緊密的依賴關(guān)系。這些依賴關(guān)系使應(yīng)用在新基礎(chǔ)架構(gòu)間的遷移和擴展變得復(fù)雜且充滿風(fēng)險，與云模型背道而馳。

（3）過多容量：傳統(tǒng)IT會為應(yīng)用設(shè)計專用的自定義基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案，延遲了應(yīng)用的部署。由于基于最壞情況估算容量，解決方案通常容量過大，同時幾乎沒有能力繼續(xù)擴展以滿足需求。

（4）孤立：傳統(tǒng)IT將完成的應(yīng)用代碼從開發(fā)人員“隔墻”交接到運營人員，然后運營人員在生產(chǎn)中運行此代碼。企業(yè)的內(nèi)部問題之嚴重以至于無暇顧及客戶，導(dǎo)致內(nèi)部沖突產(chǎn)生，交付緩慢折中，員工士氣低落。

4.2 云原生應(yīng)用

（1）可預(yù)測。云原生應(yīng)用符合旨在通過可預(yù)測行為最大限度提高彈性的框架或“合同”。云平臺中使用的高度自動化的容器驅(qū)動的基礎(chǔ)架構(gòu)推動著軟件編寫方式的發(fā)展。第一次作為12因素應(yīng)用記錄的12個原則，就是闡釋此類“合同”的良好示例。

（2）操作系統(tǒng)抽象化。云原生應(yīng)用架構(gòu)要求開發(fā)人員使用平臺作為一種方法，從底層基礎(chǔ)架構(gòu)依賴關(guān)系中抽象出來，從而實現(xiàn)應(yīng)用的簡單遷移和擴展。實現(xiàn)云原生應(yīng)用架構(gòu)最有效的抽象方法是提供一個形式化的平臺。Pivotal Cloud Foundry非常適用于在谷歌云端平臺、微軟Azure或亞馬遜云服務(wù)等基于云的基礎(chǔ)架構(gòu)上運行。

（3）合適的容量。云原生應(yīng)用平臺可自動進行基礎(chǔ)架構(gòu)調(diào)配和配置，根據(jù)應(yīng)用的日常需求在部署時動態(tài)分配和重新分配資源。基于云原生運行時的構(gòu)建方式可優(yōu)化應(yīng)用生命周期管理，包括擴展以滿足需求、資源利用率、可用資源編排，以及從故障中恢復(fù)，最大程度減少停機時間。

（4）協(xié)作。云原生可協(xié)助DevOps，從而在開發(fā)和運營職能部門之間建立密切協(xié)作，將完成的應(yīng)用代碼快速順暢地轉(zhuǎn)入生產(chǎn)。

5 企業(yè)如何過渡使用云原生

目前，企業(yè)在上云后大多依靠“以人為本”的方式，憑借大量工作人員的個人能力和經(jīng)驗、自覺來進行運維工作。這種將勞動密集型服務(wù)簡單粗暴地從傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)移到云平臺的方式，只能是市場體量較小、技術(shù)發(fā)展程度不高的現(xiàn)實條件下采取的過渡方案。引入智能化，實現(xiàn)服務(wù)自動發(fā)現(xiàn)、告警自動檢測、故障自治處理，改變這種傳統(tǒng)的服務(wù)方式下的效率低下、人力成本過高、手工運維過程中的誤操作，也會大大提高企業(yè)云的可用性，日益擴大企業(yè)級的云服務(wù)市場。

6 總結(jié)

總的來說，Cloud Native云原生讓云更好用，它是更好的工具、自我修復(fù)系統(tǒng)和自治智能管理系統(tǒng)的集合，可以讓應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施的部署和故障修復(fù)更加快速和敏捷，極大地降低企業(yè)在云計算方面的部署成本，加快企業(yè)云的變革。在多云時代，企業(yè)的數(shù)據(jù)和應(yīng)用不僅分布在企業(yè)私有云和公有云上，也分布在遠程辦公室或分公司以及邊緣計算的環(huán)境中。如今的企業(yè)希望實現(xiàn)不同云之間的應(yīng)用移動性，同時保持對硬件、管理程序或云的開放性，因此，建立一個以業(yè)務(wù)為中心的運作方式，構(gòu)建云原生的應(yīng)用程序和基礎(chǔ)設(shè)施是一個必然的趨勢。實現(xiàn)對業(yè)務(wù)的快速部署以及彈性動態(tài)調(diào)整，而且整個架構(gòu)是以非常簡單的方式來打造，而這就是以應(yīng)用驅(qū)動的企業(yè)云原生，隱隱的卻又注定將帶動一股潮流。云原生不僅僅是一種構(gòu)建和運行應(yīng)用程序的新方法，而是一種更有生命力的文化。