作者：昂少

云计算的未来，微服务的下一跳

十余年前，UC Berkeley 的一篇《Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing》一声炮响，给世界带来了云计算这个全新的领域，随之而来的是一场一直持续至今并且在可预见的未来也将一直持续下去的颠覆整个软件行业的革命。

图源自：https://www2.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2009/EECS-2009-28.pdf

架构演进

首先聊一聊软件架构的发展，主流的软件架构经过了一代又一代工程师的优化和迭代，已经从最开始的单体架构，发展到后续的SOA架构，再到现如今被广泛应用的微服务架构以及逐渐步入大家视野中的Serverless架构。

但是究其本质，都是为了解决架构的高内聚、低耦合的问题，让负责某一模块的软件人员能更多的聚焦于自己本模块的业务开发，而不是反复地去造各种各样的轮子，如何将开发的人力从烦琐的依赖模块和底层基础设施的开发和运维工作中解放出来？而如今最被广泛采用的微服务架构，是否真正解决了这一问题，是否是架构发展的终极形态呢？显然，还有更多的路要走。

再看一看大家对云计算的认知变化。云计算刚刚兴起的时候，还只是一个基础资源的大池子，大家只是在云厂商买各种计算、存储资源使用，云下和云上的唯一区别似乎只是机器是否由云厂商来管控，云计算厂商似乎只是IaaS的提供者。

应用中间件

而随着应用层中间件的迅速发展，PaaS层的各种中间件服务快速发展了起来，开发者发现除了直接购买IaaS资源进行使用，还可以通过应用托管 + 应用中间件的模式，减少重复造轮子的工作，同时保证服务的SLA和稳定性，给开发者带来了不小的便利，工作量也减少了很多。然而，距离真正云计算软件领域的“水、煤气”的定位还差很远，使用者不仅要买水和煤气，还要自己对水龙头、灶台进行管理，有时候还要计算、管理水和煤气管道的粗细和长度。那有没有一种形态，可以让使用者直接开箱即用呢，比如说之前用电的用户想切换到煤气，只需要购买一个服务就万事大吉了呢？

Serverless架构

2019年，UC Berkeley的另一篇文章《Cloud Programming Simplified: A Berkeley View on Serverless Computing》再一次点燃了大家的热情，提供了一种全新的云计算形态和发展思路，同时在某种程度上，很好地回答了上面的两个问题，那就是：Serverless形态的软件架构和云计算相结合，可以让应用层的按需使用、伸缩，IaaS层计算存储资源的按需使用、伸缩甚至中间件层面如缓存、消息的按需使用、伸缩都将成为可能。

图源自：https://www2.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2019/EECS-2019-3.pdf

而这整个系统相结合，可以让用户只用关注自己的应用业务本身，无需关注云计算的复杂性和基础设施的复杂性。另外，也在Function as a Service这一层的Serverless理解上，进行了一定程度的外延，那就是，Serverless不仅仅是FaaS，一切屏蔽底层，让用户可以聚焦业务本身，具备自动伸缩等能力的软件架构，都可以说是Serverless的表现形式。

而针对这一实际问题，华为云早已启动相关的预研、开发，经过长时间和反复的验证之后，将在2021年10月重磅推出华为云首款Serverless产品，同时也是Serverless架构的部署、托管底座 —— 云应用引擎CAE。

CAE是什么

CAE全称Cloud App Engine，应用引擎这个名字就说明了CAE是一个以应用为核心的托管底座，而对于应用的托管底座而言，它要做的就是让用户上云简单、运行高效。为了达成这一使命和愿景，我们为用户提供了一系列的开发、管理能力，让用户可以真正使用云计算时代的技术红利，从烦琐的基础设施管理中释放出来，聚焦业务本身，高效、敏捷地进行业务开发。

极简上云

CAE作为应用引擎，在托管层面上提供了便捷的上云方式，让任何形态的应用都可以做到极简上云，一键化部署。

容器形态：

容器形态是最友好和最快的业务形态，CAE集成华为云容器镜像服务SWR的能力，用户只需要选择SWR上对应的镜像包，CAE就可以直接进行部署工作，将对应的镜像跑起来。

软件包形态：

CAE支持多种软件包形态，主流的包括Java的jar包、Tomcat的war包以及Python、js等的zip包。CAE可以对不同的软件包进行构建、部署，一键部署上云，用户无需感知。

源码形态：

和软件包类似，CAE也支持各种语言源码的部署，编译、构建、部署过程用户无需感知，只需要选择对应的语言/运行时等，就可以通过CAE进行一键部署。

极致弹性

在资源层，CAE基于Cluster AutoScaler提供了Smart CA的能力，可以随时对计算资源进行快速扩容和缩容，无需用户自己管理。

在应用层，CAE还提供了基于keda的自动伸缩能力，可以让用户无需关注底层资源，根据CPU/内存/业务metric等指标进行自动伸缩，让底层资源的使用率始终保持在用户期望的使用率上，达成资源的充分利用，让用户无需为不可预估的大流量、闲置的资源、做活动等带来的流量爆增而烦恼，真正做到有多少需求就用多少，降低资源成本。

除此之外，CAE底座预置了prometheus采集监控数据，对于有高级需求的客户，可以自定义伸缩指标和PromQL语句，在弹性伸缩层面做到随心所欲，想怎么弹就怎么弹，想用什么指标就用什么指标。

在未来，CAE会和微服务生态相联合，充分利用CAE的弹性伸缩能力和微服务的业务指标能力，同时将微服务的治理和弹性伸缩相结合，通过低成本、低门槛实现极致伸缩与治理运维。

极速配置

CAE提供了丰富的组件管理能力，除了访问方式、云存储、环境变量这种常规的管理能力，也支持一键式中间件绑定和解绑。用户只需要根据CAE相关的环境变量进行业务的环境变量适配，即可完成中间件的绑定/换绑/解绑，十分方便、快捷。当前支持华为云数据库和华为云微服务引擎，后续还将支持接入更多中间件服务，屏蔽复杂平台细节，零跳转使用依赖云服务。

按量计费

作为Serverless云服务，CAE的计费维度是完全根据用户的资源使用情况进行的，CAE会计算用户在一段时间范围内使用的CPU、内存、网络带宽、存储等资源，根据这些资源进行细粒度的计费，无论是收的费用还是用的资源，用户都随时可见，完全透明。

可观测性

此外，CAE还提供了丰富的可观测性给用户进行问题定位和观测，具体如下：

1. 组件监控
   给用户提供了实例级别的健康度信息和CPU、上下行流量等指标，方便用户第一时间发现存在问题的组件实例并进行问题定位，还提供了组件某一时间段的访问情况、资源使用情况等数据，用户可以通过这些数据对组件实例进行分析、管理。
2. 组件事件
   主要提供了组件维度的事件能力，无论是组件在部署和应用过程中触发的事件，还是组件主动、被动的伸缩，统统一目了然。
3. 组件日志
   主要提供了日志和事件两个维度的信息，这里的维度都是实例维度的，方便用户进行业务的问题定位。组件日志对接的是华为云运维管理平台AOM，不仅收集默认路径的组件日志，同时也支持用户自定义路径的日志查看和下载。

我们的愿景：上云简单、运行高效、安全可信

Serverless的应用托管会是云架构的最终形态么？没有人可以回答这个问题，就像五年前微服务架构横空出世的时候，没有人能回答微服务是否是软件的最终形态一样。云计算的革命远未结束，它甚至尚未真正开始。随时可能出现的新技术、新业务，都有可能就会颠覆整个软件的开发模式、架构模式。而这样的变化和不确定性正是云计算和软件的魅力所在，我们只能基于行业目前的发展背景和能看到的一隅推断未来，全面Serverless化会是一段时间之内软件领域的发展方向，而Serverless应用托管将在其中扮演重要的角色。而在更远的将来，肯定还会有新的概念和技术去颠覆Serverless，但这也必将站在Serverless的肩膀上，正如Serverless站在微服务和容器的肩膀上一样。

CAE立足于华为云，以“上云简单，运行高效”为愿景，赋能广大开发者和企业，希望给用户提供一个可以完全聚焦于应用业务本身，无需担心和关注底层设施、云资源复杂性的Serverless应用托管平台。

CAE是云计算前行路径上的必然产物，不是CAE开启了云计算Serverless的应用托管表现形式，而是云计算发展到如今这个地步，恰好遇到了这一实际问题，而CAE又恰巧就在这里。CAE将不忘初心，始终铭记云时代是使命和愿景，在Serverless应用托管的道路上持续前进与探索。

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