什么是云原生應用？
云原生應用是專為云計算環(huán)境構建的軟件程序。這類應用充分利用云交付模式的特性，借助云平臺提供的彈性擴展、韌性保障和靈活調度等優(yōu)勢，使企業(yè)能夠以更快的速度和更強的敏捷性開展業(yè)務。采用微服務架構構建的云原生應用支持快速頻繁的更新迭代，且不會影響服務交付，從而為企業(yè)創(chuàng)造競爭優(yōu)勢。
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云原生應用的組成要素
云原生應用由多項關鍵技術構建而成：
? 微服務是云原生應用的基礎構建模塊。這些松耦合、可復用的程序組件設計用于集成到任何云環(huán)境中。各微服務協(xié)同運作支撐應用運行，同時每個微服務都能獨立擴展并通過迭代持續(xù)優(yōu)化，這使得云原生應用的開發(fā)過程更加快速靈活。微服務通常部署在容器中運行。
? 容器技術將應用程序的所有依賴項（包括源代碼、操作系統(tǒng)和庫文件）打包整合，確保應用代碼能在任何環(huán)境中運行。容器技術支持多種云原生應用在同一服務器上并行運行，即使這些應用依賴不同的操作系統(tǒng)。
? API（應用程序編程接口）作為資源集合（最重要的是URL端點），為不同應用之間的通信與集成提供便利。
? 軟件定義基礎設施用可彈性伸縮的虛擬化硬件功能替代了物理交換機等硬件設備。
? 動態(tài)編排技術極大簡化了容器生命周期的管理復雜度，包括資源管理、負載均衡、內部故障后的重啟調度以及服務器集群節(jié)點配置等工作。
? 服務網(wǎng)格是用于管理多個微服務間通信的軟件層，負責路由應用內部各組件之間的通信流量。
? 支撐服務包含消息代理、數(shù)據(jù)存儲、安全服務和監(jiān)控能力等資源。
? 自動化技術使云環(huán)境能夠快速配置功能和更新，在不影響用戶體驗的前提下加速版本發(fā)布和改進。
云原生應用的開發(fā)方式
開發(fā)者使用多種工具管理云原生應用開發(fā)流程。Kubernetes是專為Linux容器管理和編排設計的平臺；Docker是用于創(chuàng)建、部署和管理虛擬化應用容器的開源平臺，這些容器共享同一個操作系統(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)，可自動化測試和部署流程；各類編程語言被用于開發(fā)實時微服務（如新聞推送和聊天功能）；Terraform等基礎設施即代碼工具通過管理部署版本來記錄資源變更情況。
云原生應用與云端應用的區(qū)別
云原生應用是專為云環(huán)境設計構建的，而云端應用雖然托管在云中并能利用云基礎設施的彈性和可擴展性，但并未充分發(fā)揮云架構的固有設計優(yōu)勢。
云原生應用的優(yōu)勢
? 成本優(yōu)化：云原生應用使企業(yè)能充分利用云服務的可擴展性，避免資源過度配置產生的成本，同時省去本地硬件軟件采購和維護開支。
? 卓越敏捷性：云原生應用中的微服務可獨立擴展，支持快速更新特定組件而無需整體升級，提供靈活的跨網(wǎng)絡部署能力，更易于開發(fā)和迭代。
? 高度可移植性：云原生應用能在不同基礎設施間輕松遷移，避免企業(yè)受限于單一供應商服務。
? 增強可靠性：容器和云原生應用的使用確保當某個微服務故障時，整體應用仍能以最小停機時間持續(xù)運行。
? 自動化管理：云原生應用依靠自動化部署功能和更新，簡化IT團隊工作流程。
? 清晰可視性：微服務架構固有的隔離性使IT團隊更易理解應用間的協(xié)作機制。
? 無限擴展性：云原生應用通過軟件定義基礎設施減少硬件依賴，通過添加通用服務器實現(xiàn)水平擴展。
? 零停機運維：Kubernetes等編排解決方案支持云原生應用幾乎無中斷的更新升級。
云原生應用的挑戰(zhàn)
? 實施云原生架構需要成熟的DevOps實踐來管理微服務開發(fā)所需的分布式工作流程和職責。
? 管理云原生應用的頻繁迭代對開發(fā)和IT團隊來說是項極其復雜的任務。
? 云原生應用容器的快速擴展可能帶來企業(yè)云安全風險，若監(jiān)控和修復不當可能導致數(shù)據(jù)泄露。
? 從傳統(tǒng)應用遷移到基于微服務和容器的應用時，可能面臨依賴關系或應用功能方面的復雜問題。
? 有關數(shù)據(jù)位置、保留要求和數(shù)據(jù)隱私的法規(guī)要求開發(fā)者尋找能匹配云原生架構靈活性的新型云存儲和云數(shù)據(jù)庫解決方案。
云原生應用開發(fā)流程
構建云原生應用依賴持續(xù)集成（CI）和持續(xù)交付（CD）實踐。CI通過對代碼進行小規(guī)模高頻次變更，使問題更易被快速發(fā)現(xiàn)和修復；CD確保微服務隨時可部署至云端，借助軟件自動化工具降低變更風險。
云原生應用與傳統(tǒng)應用的區(qū)別
- 傳統(tǒng)的單體軟件程序構建耗時更長，發(fā)布頻率遠低于云原生應用。
- 云原生應用可在抽象化的操作系統(tǒng)上運行，而傳統(tǒng)應用與底層操作系統(tǒng)、硬件和存儲緊密耦合，難以在新基礎設施上遷移和擴展。
- 云原生應用支持精準資源調配，IT團隊可按需分配資源，而非為應對潛在流量高峰配置過度冗余的基礎設施。
常見問題解答（FAQ）
? 云原生應用的定義是什么？
云原生應用是專為云計算環(huán)境構建的軟件程序，通過利用云交付模式特有的彈性擴展、韌性保障和靈活調度等優(yōu)勢，使企業(yè)能夠以更快的速度和更強的敏捷性開展業(yè)務。
? 什么是托管Kubernetes？
Kubernetes是用于管理容器化應用和服務的開源平臺。通過托管Kubernetes，軟件開發(fā)團隊可將Kubernetes部署的配置和維護工作交由服務商處理。
? 什么是云原生架構？
云原生架構是支持云原生應用動態(tài)敏捷開發(fā)的設計方法論。這種云架構模型提供可定制、模塊化的基礎設施，具有更強的可擴展性，能提升效率、增強生產力，并簡化云服務商間的工作負載遷移或獨立服務部署。
? 什么是CNCF？
云原生計算基金會（CNCF）是致力于確保云原生技術可及易用的開源軟件基金會。
? 什么是云CDN？
內容分發(fā)網(wǎng)絡（CDN）是通過全球分布式服務器網(wǎng)絡使用戶更快獲取內容、享受更佳在線體驗的基礎設施。CDN將內容緩存至遍布全球的代理服務器，從距離用戶最近的服務器提供內容以降低延遲。云CDN依托云計算資源而非電信服務來管理和運營CDN。
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