什么是云原生應(yīng)用？
云原生應(yīng)用是專(zhuān)為云計(jì)算環(huán)境構(gòu)建的軟件程序。這類(lèi)應(yīng)用充分利用云交付模式的特性，借助云平臺(tái)提供的彈性擴(kuò)展、韌性保障和靈活調(diào)度等優(yōu)勢(shì)，使企業(yè)能夠以更快的速度和更強(qiáng)的敏捷性開(kāi)展業(yè)務(wù)。采用微服務(wù)架構(gòu)構(gòu)建的云原生應(yīng)用支持快速頻繁的更新迭代，且不會(huì)影響服務(wù)交付，從而為企業(yè)創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
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云原生應(yīng)用的組成要素
云原生應(yīng)用由多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建而成：
? 微服務(wù)是云原生應(yīng)用的基礎(chǔ)構(gòu)建模塊。這些松耦合、可復(fù)用的程序組件設(shè)計(jì)用于集成到任何云環(huán)境中。各微服務(wù)協(xié)同運(yùn)作支撐應(yīng)用運(yùn)行，同時(shí)每個(gè)微服務(wù)都能獨(dú)立擴(kuò)展并通過(guò)迭代持續(xù)優(yōu)化，這使得云原生應(yīng)用的開(kāi)發(fā)過(guò)程更加快速靈活。微服務(wù)通常部署在容器中運(yùn)行。
? 容器技術(shù)將應(yīng)用程序的所有依賴(lài)項(xiàng)（包括源代碼、操作系統(tǒng)和庫(kù)文件）打包整合，確保應(yīng)用代碼能在任何環(huán)境中運(yùn)行。容器技術(shù)支持多種云原生應(yīng)用在同一服務(wù)器上并行運(yùn)行，即使這些應(yīng)用依賴(lài)不同的操作系統(tǒng)。
? API（應(yīng)用程序編程接口）作為資源集合（最重要的是URL端點(diǎn)），為不同應(yīng)用之間的通信與集成提供便利。
? 軟件定義基礎(chǔ)設(shè)施用可彈性伸縮的虛擬化硬件功能替代了物理交換機(jī)等硬件設(shè)備。
? 動(dòng)態(tài)編排技術(shù)極大簡(jiǎn)化了容器生命周期的管理復(fù)雜度，包括資源管理、負(fù)載均衡、內(nèi)部故障后的重啟調(diào)度以及服務(wù)器集群節(jié)點(diǎn)配置等工作。
? 服務(wù)網(wǎng)格是用于管理多個(gè)微服務(wù)間通信的軟件層，負(fù)責(zé)路由應(yīng)用內(nèi)部各組件之間的通信流量。
? 支撐服務(wù)包含消息代理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、安全服務(wù)和監(jiān)控能力等資源。
? 自動(dòng)化技術(shù)使云環(huán)境能夠快速配置功能和更新，在不影響用戶(hù)體驗(yàn)的前提下加速版本發(fā)布和改進(jìn)。
云原生應(yīng)用的開(kāi)發(fā)方式
開(kāi)發(fā)者使用多種工具管理云原生應(yīng)用開(kāi)發(fā)流程。Kubernetes是專(zhuān)為L(zhǎng)inux容器管理和編排設(shè)計(jì)的平臺(tái)；Docker是用于創(chuàng)建、部署和管理虛擬化應(yīng)用容器的開(kāi)源平臺(tái)，這些容器共享同一個(gè)操作系統(tǒng)；GitLab是具備持續(xù)集成/持續(xù)交付（CI/CD）功能的代碼版本控制系統(tǒng)，可自動(dòng)化測(cè)試和部署流程；各類(lèi)編程語(yǔ)言被用于開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)微服務(wù)（如新聞推送和聊天功能）；Terraform等基礎(chǔ)設(shè)施即代碼工具通過(guò)管理部署版本來(lái)記錄資源變更情況。
云原生應(yīng)用與云端應(yīng)用的區(qū)別
云原生應(yīng)用是專(zhuān)為云環(huán)境設(shè)計(jì)構(gòu)建的，而云端應(yīng)用雖然托管在云中并能利用云基礎(chǔ)設(shè)施的彈性和可擴(kuò)展性，但并未充分發(fā)揮云架構(gòu)的固有設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。
云原生應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
? 成本優(yōu)化：云原生應(yīng)用使企業(yè)能充分利用云服務(wù)的可擴(kuò)展性，避免資源過(guò)度配置產(chǎn)生的成本，同時(shí)省去本地硬件軟件采購(gòu)和維護(hù)開(kāi)支。
? 卓越敏捷性：云原生應(yīng)用中的微服務(wù)可獨(dú)立擴(kuò)展，支持快速更新特定組件而無(wú)需整體升級(jí)，提供靈活的跨網(wǎng)絡(luò)部署能力，更易于開(kāi)發(fā)和迭代。
? 高度可移植性：云原生應(yīng)用能在不同基礎(chǔ)設(shè)施間輕松遷移，避免企業(yè)受限于單一供應(yīng)商服務(wù)。
? 增強(qiáng)可靠性：容器和云原生應(yīng)用的使用確保當(dāng)某個(gè)微服務(wù)故障時(shí)，整體應(yīng)用仍能以最小停機(jī)時(shí)間持續(xù)運(yùn)行。
? 自動(dòng)化管理：云原生應(yīng)用依靠自動(dòng)化部署功能和更新，簡(jiǎn)化IT團(tuán)隊(duì)工作流程。
? 清晰可視性：微服務(wù)架構(gòu)固有的隔離性使IT團(tuán)隊(duì)更易理解應(yīng)用間的協(xié)作機(jī)制。
? 無(wú)限擴(kuò)展性：云原生應(yīng)用通過(guò)軟件定義基礎(chǔ)設(shè)施減少硬件依賴(lài)，通過(guò)添加通用服務(wù)器實(shí)現(xiàn)水平擴(kuò)展。
? 零停機(jī)運(yùn)維：Kubernetes等編排解決方案支持云原生應(yīng)用幾乎無(wú)中斷的更新升級(jí)。
云原生應(yīng)用的挑戰(zhàn)
? 實(shí)施云原生架構(gòu)需要成熟的DevOps實(shí)踐來(lái)管理微服務(wù)開(kāi)發(fā)所需的分布式工作流程和職責(zé)。
? 管理云原生應(yīng)用的頻繁迭代對(duì)開(kāi)發(fā)和IT團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是項(xiàng)極其復(fù)雜的任務(wù)。
? 云原生應(yīng)用容器的快速擴(kuò)展可能帶來(lái)企業(yè)云安全風(fēng)險(xiǎn)，若監(jiān)控和修復(fù)不當(dāng)可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露。
? 從傳統(tǒng)應(yīng)用遷移到基于微服務(wù)和容器的應(yīng)用時(shí)，可能面臨依賴(lài)關(guān)系或應(yīng)用功能方面的復(fù)雜問(wèn)題。
? 有關(guān)數(shù)據(jù)位置、保留要求和數(shù)據(jù)隱私的法規(guī)要求開(kāi)發(fā)者尋找能匹配云原生架構(gòu)靈活性的新型云存儲(chǔ)和云數(shù)據(jù)庫(kù)解決方案。
云原生應(yīng)用開(kāi)發(fā)流程
構(gòu)建云原生應(yīng)用依賴(lài)持續(xù)集成（CI）和持續(xù)交付（CD）實(shí)踐。CI通過(guò)對(duì)代碼進(jìn)行小規(guī)模高頻次變更，使問(wèn)題更易被快速發(fā)現(xiàn)和修復(fù)；CD確保微服務(wù)隨時(shí)可部署至云端，借助軟件自動(dòng)化工具降低變更風(fēng)險(xiǎn)。
云原生應(yīng)用與傳統(tǒng)應(yīng)用的區(qū)別
- 傳統(tǒng)的單體軟件程序構(gòu)建耗時(shí)更長(zhǎng)，發(fā)布頻率遠(yuǎn)低于云原生應(yīng)用。
- 云原生應(yīng)用可在抽象化的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，而傳統(tǒng)應(yīng)用與底層操作系統(tǒng)、硬件和存儲(chǔ)緊密耦合，難以在新基礎(chǔ)設(shè)施上遷移和擴(kuò)展。
- 云原生應(yīng)用支持精準(zhǔn)資源調(diào)配，IT團(tuán)隊(duì)可按需分配資源，而非為應(yīng)對(duì)潛在流量高峰配置過(guò)度冗余的基礎(chǔ)設(shè)施。
常見(jiàn)問(wèn)題解答（FAQ）
? 云原生應(yīng)用的定義是什么？
云原生應(yīng)用是專(zhuān)為云計(jì)算環(huán)境構(gòu)建的軟件程序，通過(guò)利用云交付模式特有的彈性擴(kuò)展、韌性保障和靈活調(diào)度等優(yōu)勢(shì)，使企業(yè)能夠以更快的速度和更強(qiáng)的敏捷性開(kāi)展業(yè)務(wù)。
? 什么是托管Kubernetes？
Kubernetes是用于管理容器化應(yīng)用和服務(wù)的開(kāi)源平臺(tái)。通過(guò)托管Kubernetes，軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)可將Kubernetes部署的配置和維護(hù)工作交由服務(wù)商處理。
? 什么是云原生架構(gòu)？
云原生架構(gòu)是支持云原生應(yīng)用動(dòng)態(tài)敏捷開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)方法論。這種云架構(gòu)模型提供可定制、模塊化的基礎(chǔ)設(shè)施，具有更強(qiáng)的可擴(kuò)展性，能提升效率、增強(qiáng)生產(chǎn)力，并簡(jiǎn)化云服務(wù)商間的工作負(fù)載遷移或獨(dú)立服務(wù)部署。
? 什么是CNCF？
云原生計(jì)算基金會(huì)（CNCF）是致力于確保云原生技術(shù)可及易用的開(kāi)源軟件基金會(huì)。
? 什么是云CDN？
內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）是通過(guò)全球分布式服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)使用戶(hù)更快獲取內(nèi)容、享受更佳在線體驗(yàn)的基礎(chǔ)設(shè)施。CDN將內(nèi)容緩存至遍布全球的代理服務(wù)器，從距離用戶(hù)最近的服務(wù)器提供內(nèi)容以降低延遲。云CDN依托云計(jì)算資源而非電信服務(wù)來(lái)管理和運(yùn)營(yíng)CDN。
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