• 什么是云计算？云计算的上半场

什么是云计算？云计算的上半场

在2006 年，电子商务服务商 Amazon上线了云计算服务 AWS，包括计算服务 EC2、存储服务 S3 和队列服务 SQS。并且对外提供计算、存储资源的租用，以 AWS 的营收弥补在销售淡季服务器所需的各项成本，开创了公共云计算服务的先河。

经过十多年的发展，云计算已经成为如水电气一样人们习以为常的计算资源和计算模式。有意思的是，网格计算的网格（Grid）的概念就是源于 State Grid，其本意是提供一种如电力一样即插即用的普适资源。然而，网格计算主要还是面向科学计算领域，没有经过商业化运作，所以也就没法通过商业变革创造一种新的计算模式 而亚马逊CEO 杰弗里·贝索斯在推出 AWS 时，就坚信要提供一种普适的基础设施服务。从自身角度看，云计算的确具备了如秒级启动、弹性扩容、随时访问等“Grid”所具备的特点。虽然如很多其它新技术一样，云计算起源于美国，但千万不要照搬美国的云计算发展过程到国内复制一套相似的产品。事实上，中国的云计算和云安全发展表现出了鲜明的“中国特色”，这与国内的国情是有密切关系的。

具体而言，美国的云计算发展是先 SaaS 后 IaaS 的阶段。虽然云计算传入中国最早的印象是 Amazon 的 EC2，但事实上 SaaS 是最早的云计算服务形态。然而，中国的云计算发展则是从虚拟化起步，从私有云到公有、行业云，走出了具有中国特色的发展路线。最早在 2000 年以后，VMWare 进入中国时，引入了商业级的虚拟化解决方案，国内企业开始接触到虚拟化技术，当然这远远谈不上云计算，甚至连私有云都不算。

具有里程碑的标志是开源的 IaaS 项目 Openstack 在国内兴起，Openstack是由公有云服务商 Rackspace和 NASA 发起，最初是对标EC2，目标是构建组件化的、开源的公有 IaaS 平台并提供服务。随着国内云计算需求的不断增强，国内厂商EasyStack，华为等企业基于Openstack研发了各自的云平台，此时国内的云计算需求主要是将硬件服务器虚拟化，再加入多租户管理、网络隔离等需求，因而，多数云计算服务商提供的是私有云的解决方案，当然这也比纯虚拟化已经进了一大步。通常商用私有云系统是封闭的，缺乏对网络流量按需控制的应用接口，因而，针对这类私有云的安全机制多为安全资源池，即构建独立的安全资源，然后通过路由、VLAN 或开放网络接口将流量牵引到资源池处理。

可见，云计算应用在 2020 年已经成熟，企业上云已经成为一种默认选项。除了渐进式的产业升级、人们观念改变等因素外，近两年的一些趋势发展，使得云计算接受程度增加、云业务变革到来，具体有以下几点：

1. 5G、边缘计算等新基建热潮。5G、边缘计算和工业互联网的业务场景虽然与传统云计算有较大差异，但这些系统的基础设施均基于虚拟化、容器等技术，所以可以认为是云计算在垂直领域中的应用。新基建的大量投入，也会扩大整个云计算市场的容量。

2. SDWAN。软件定义广域网以较低成本实现了分支机构多地互联的问题，特别是 5G 的切片技术能实现按需的服务质量，会进一步弱化以往昂贵的专线。那么大量的服务会下沉到 SDWAN 网络中，形成云化资源。

3. 新冠疫情。谁也没有想到的是，2020 年上半年的新冠疫情全球蔓延，大量企业员工在家办公，现场商务会议取消。结果是企业接受远程办公、远程会议等工作、沟通模式，承需各类支撑业务的 SaaS 服务，很有可能疫情会变成促使国内外 SaaS 增长的重要动力。

4. 行业云、政务云兴起，将大量具有类似需求的用户的基础设施、平台和应用部署在一个云计算系统上，可以提升整体运营能力，降低边际成本，在典型领域，如政府、金融、运营商，近年新建的集约化云平台，使得大量传统 IT 系统云化。

综合而言，云服务商提供了成熟的虚拟化基础设施，企业客户也做好了上云的思想、技术和体系的准备，整个云计算的势头已起。

如果说 2020 年云计算的玩家已经踢完了上半场：那么云计算的下半场在哪里，会出现哪些玩家，云服务商、企业客户又将会做什么准备呢。

什么是云原生？云计算的下半场

云原生包含了两个部分：

云
我们现在不管是做安全还是技术各种方面都是需要用到云，阿里云，华为云，这些都是云平台，现在的云也叫做云基础设施。

原生
原生这个概念不止在这里，在其他的情况下也是存在的，这里举一个例子，比如张三，张三和他的亲生父母组成的就是原生家庭，如果张三被姑姑等这种亲戚领养了，那就不能叫做原生家庭了。在这里原生的意思是能够在云平台上原生的去开发，也就是基于这个云基础设施来开发，运行的。

云原生这个概念是在2013年被Pivotal公司的Matt Stine提出的，并且在2015年谷歌带头成立了云原生计算基金会（CNCF），CNCF的目的也是基于k8s集群生态的所有应用都能发扬光大。

怎么让云原生的概念落地呢，比如之前提出了一个devops的概念，到底什么是devops呢？于是就有人开始落地方案，只有落地了才能有更多人用，环境更完善。

云原生落地的定义
来自一个红帽的技术大牛提出了一个概念：基于微服务原理而开发应用，以容器方式打包,（到这里，就是原生的概念）在运行时，容器基于云基础设施之上的平台进行调度，应用开发采用持续交付和DevOps实践（到这里就是云的概念）两个概念加起来就是云原生。

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，构建运行可弹性扩展应用，这些技术构建起来容错性高，易于管理，便于观察的松耦合系统。让工程师轻松的对系统作出频繁和可预测的变更。

综上所述，云原生本质上就是用容器化封装+自动化管理+微服务+服务网格+声明式API实现的。

微服务

大家知道，我们的服务分为单体服务（部署到一台主机或者一个进程里面的），比如在一台物理服务器中部署了一个Nginx ，这就是单体服务，如果Nginx或者主机坏了，服务就不能用了，于是分布式服务出现了（在部署过程中，把服务部署到其他主机，一个坏了其他还可以使用）
分布式服务出现之后其实有些服务和单体服务差不多，比如安装一个mysql，我们发现他坏了，最好的情况就是做一个集群，但是如果我们做了一个集群，那就意味着做了一个高可用的mysql架构出来，我们还要进行方便管理，如果纯手工解决很麻烦。所以在这里我们可以把mysql进一步容器化，容器化管理起来，也就是微服务，更小的服务。

微服务定义：原有单体应用拆分为多个独立自治的组件，每个组件都可以独立设计，开发，部署，运维，也可以单独对外提供服务，我们称之为微服务。

其实还有比微服务更小的服务，是我们的serverless，这里就不过多提了。

例如：早期的LNMT web部署架构，使用微服务后每一个组件都可以独立自治，运行，扩容，缩减等。组件之间可以通过轻量的Restful风格接口进行交互协同， 并且，容器化是微服务最好的载体，而不是虚拟机。

容器化

Docker容器，容器基于it基础设施层概念，是比虚拟机虚拟机更轻量化的隔离工具，微服务最佳载体。
使用kubernetes的资源调度和容器编排，可以实现Docker容器更优管理，进一步实现PaaS层能力

如果你学习k8s，需要把pod，容器，app的关系搞清楚，pod就是节点，containerized是容器，app是微服务。我们早期在使用虚拟机就是k8s里的pod，pod提供了环境，container就是容器，里边的应用是微服务。

服务网格

有些小伙伴对于服务网格可能有些陌生了，我这里提一下其他概念，正向代理，反向代理，nginx的反向代理等，如果你能理解这些技术，那你就可以理解服务网格了（不理解也没问题，都可以慢慢来~），服务网格的本质就是一种服务的代理方式。
服务网格的目的，就是去中心化的服务治理框架。

为什么会用到服务网格？
以往对微服务或者api接口做治理和管控会用类似ESB服务总线或者API网关，把API接口注册接入到APi网关，API网关本身是一个中心化的结构，所有请求流量都可以通过API网关，它来实现流量拦截，同时对拦截后的流量进行安全，日志，限流熔断，链路监控等各种管控治理，去中心化之后就没有这种集中化流量管理点了，对流量的拦截就下沉到各种微服务中了，这就是我们为什么要在微服务端增加一个代理包的原因，通过这个代理包做流量拦截，同时实现对流量的管控，服务网格也是用同样的思想来治理的。

比如我后面要写的istio，它会在微服务中添加一个边车容器实现流量拦截和管控，属于服务网格治理的核心技术。

不可变基础设施

在传统的开发中，如果做一个软件的部署，部署到一个生产环境之后再去做一个变更，不管是应用程序或者配置变更，都需要在原来的环境重新部署，在云原生应用中，你部署一个应用，它会自动生成实例，这个实例不应该再做任何改变，如果要重新配置或者修改的话可以用基础容器镜像重新生成实例，同时把旧的容器销毁，这就是云原生中的不可变技术点。

DevOps

DevOps在早期提出来的时候仅仅是概念，在早期使用主机的时候落地是很困难的
借助于云原生相关技术，DevOps时代才真正的到来了
1.实现开发，运维，测试协同合作
2.构建自动化发布管道，实现代码快速部署（测试环境，预发布环境，生产环境等）
3.频繁发布，快速交付，快速反馈，降低发布风险

云原生最佳实践三个层面

服务编排要实现计算资源弹性。
服务构建和部署要实现高度自动化。
事件驱动基础设施标准化。

CNCF云原生全景图

写在最后

云原生是云计算时代的下半场，或许我们可以称之为云计算 2.0。云原生的出现，与云计算不断与具体业务场景融合，与开发运营一体化碰撞的结果，是一场由业务驱动的对云端基础设施、编排体系的重构。
云原生系统与业务系统运营有很强的关系，又要支撑不断演进的快速开发、快速交付模式，可预见云原生安全除了基础设施安全、IT 运营安全外，将会覆盖应用安全、业务安全、开发安全等内容，而且这些细分的安全功能，应该是通过有机、一致的形式共同作用于云原生环境

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