云原生实践技术白皮书.pdf前言随着云原生技术理念的在行业内进一步的实践发展,云原生架构完成了I

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详细说明：云原生实践技术白皮书.pdf前言随着云原生技术理念的在行业内进一步的实践发展,云原生架构完成了IT架构在云计算时代的进化升级。以Cl/CD、Dev0ps、微服务架构为代表的云原生技术以其高效稳定、快速响应的特点驱动引领企业的业务发展,帮助企业构建更加适用于云上的应用服务。对企业而言,新旧IT架构的转型与企业数字化的迫切需求也为云原生技术提供了很好的契机,云原生技术在行业的应用持续深化。本白皮书重点介绍云原生技术概念、技术实践以及发展趋势。本书首先梳理了云原生技术理念特点以及与传统架构的对比,然后分析了深度学习、区块链、边缘计算和传统行业的互联网化应用等典型应用场景的特征,旨在从架构、硏发流程等角度为企业或组织从传统单休架构过渡到云原生架构提供现参考。本书文末对于云原生技术的发展趋势做了进一步探讨,并给出了在云原生技术体系里的标准化建议目录版权声明. ···· 2 云原生筒介鲁非鲁鲁鲁·鲁鲁·p·●·香鲁鲁·鲁鲁 (一)“云原生”为何而生? (二)初识云原生 (三)我国云原生产业现状云原生架构的关键技术 (一)云原生架构的关键技术 123448 (二)云原生架构的典型技术特征 ·········· (三)云原生应用的优势三、云原生技术的典型应用场景 10 深度学习应用场景 10 (二)区块链应用场景 ·············· 12 (三)边缘计算场景. 14 (四)传统行业互联网化应用场景 16 四、云原生产业发展趋势 17 (一)云原生技术轴重构IT运维和开发模式 (二)云原生助力人工智能从云端扩展至边缘. 18 (三)运营商搭载云原生强化5G网终能力 19 (四)云原生领域的标准化进程将持续深化 20 (五)联盟组织在云原生产业中的角色日趋重要附录:云原生落地案例 22 (-一)招商银行数字化转型实例 22 (二)云原生技术在网商银行核心系统的应用实例...26 (三)云原生技术助力广汽丰田数字化转型实践 (四)中石油梦想云平台在能源行业的落地应用云计算开源产业联盟云原生技术实践自皮书(2019年) 、云原生简介 ()“云原生”为何而生? 过去十年,云计算技术风起云涌,云的形态也在不断演进。虚拟化技术助推物理资源上云,然而基于传统技术栈构建的应用包含了太多开发需求(后端服务、开发框架、类库等),但传统的虚拟化平台只能提供基本运行的资源,云端强大的服务能力红利还并没有完全得到释放。从直接具备应用开发环境的PaS平台,再到万物皆服务的 Serverless平合,云端提供服务逐渐丰富而强大,用户管理的功能则逐渐下沉化繁为简。云平台可提供整套的开发环境,使用户专注在价值密度更高的业务逻辑开发上另一方面,云平台日益发展丰富的同时,应用开发架构也应逐渐演进去适应云平台,以便充分发挥云平台的能力。云上的应用应该如何适应现有的云计算架构?云原生的理念应运而生, Pivotal的Matt Stne于2013年首次提出云原生的概念,并一直延续使用至今经过几年的发展,云原生的理念不断丰富和落地。中国信息通信研究院经过多方面研究,总结云原生的概念为“适合云的应用”和“好用的云架构”。基于云原生的技术和管理方法,更好地把业务生于云或迁移到云平台,从而享受云的高效和持续的服务能力。云计算开源产业联盟云原生技术实践自皮书(2019年) (二)初识云原生云原生是一系列云计算技术体系和企业管理方法的集合,既包含了实现应用云原生化的方法论,也包含了落地实践的关键技术。云原生应用利用容器、服务网格、微服务、不可变基础设施和声明式API 等代表性技术,来构建容错性好、易于管理和便于观察的松耦合系统, 结合可靠的自动化手段可对系统做出频繁、可预测的重大变更,让应用随时处于待发布状态,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,构建和运行可弹性扩展的应用,借助平合的全面自动化能力,跨多云构建微服务,持续交付部署业务生产系统快速响应市场需求已经成为企业竞争的决胜因素,持续交付使开发人员可以在短时间存在的特性分支上工作,定期向主干合并,同时始终让主干保持可发布状态,能做到在正常工作时段里按需进行一键式发布,提升开发的效率。但是复杂传统应用的单体架构模式在代码维护与集成编译方面困难重重,难以做到持续交付。微服务架构的引入使复杂应用的持续交付成为可能,服务拆分可以是多个业务团队并行开发的基础,微服务把同一个小业务的人员汇聚在一起,进一步加速了开发效率在部署方面,虚拟机分钟级的弹性不再满足快速扩缩容的需求, 更加轻量级的容器技术成为微服务部署的最佳载体。容器技术很好的 1引自CNCF对云原生的定义云计算开源产业联盟云原生技术实践自皮书(2019年) 解决了应用移植过程的环境一致性间题,使微服务实现快速弹性的部署。敏捷开发带来应用的快速迭代,同时也增加了版本发布的风险与业务运维的复杂度。 DevOps理念提倡开发、测试、运维之间的高度协同,从而在完成高频率部署的同时,提高生产环境的可靠性、稳定性、弹性以及安全性,这在很大程度上消除了频繁发布的风险。 Devops 微服务/服务网格企业级应用创新业务支撑安全合规混合云/多云弹性日志、监控智能运维服务集成 Kubernetes Serverless Kubernetes 计算网络存储公有云专有云边缘计算物联网lT 图l:基础架构.交付和应用之间的关系图 (三)我国云原生产业现状云原生理念在我国经过几年的推广普及,已经逐步为企业接受, 云原生产业已步入快速发展期。过去两年,容器技术的应用持续深化, 以容器及其编排技术为核心的生态,逐浙扩展至涵盖微服务、Dev0ps 服务监测分析、应用管理的完整闭环云计算开源产业联盟云原生技术实践自皮书(2019年) 云计算容器技术使用阶段 2017年 30.1% 2016年 ■已经投入生产环境■正在测试环境■正在评估尚未使用容器技术图2:云计算容器技术采纳率华为云、阿里云、腾讯云等巨头云服务商以强大的综合云服务能力推动着云原生技术的发展变革,细分生态领域的企业级产品服务也不断涌现,提供更加聚焦的精细化服务。在过去几年中国企业的开源社区贡献率持续增长,不断有新的开源项目反哺社区,已成为国际开源社区的重要力量。二、云原生架构的关键技术 (一)云原生架构的关键技术 1.容器技术容器是一种轻量级的虛拟化技术,能够在单一主机上提供多个隔离的操作系统环境3,通过一系列的 namespace进行进程隔离,每个容器都有唯一的可写文件系统和资源配额。容器技术分为运行时和编排两层,运行时负责容器的计算、存储、网络等,编排层负责容器集群的调度、服务发现和资源管理 2数据来源《中国私有云发调查报告(2018年)》 3定义引自《中国云计算开源产业发展白皮书第二部分基于容器技术的产业》云计算开源产业联盟云原生技术实践自皮书(2019年) 容器服务提供膏性能可伸缩的容器应用管理服务,容器化应用的生命周期管理可以提供多种应用发布方式。容器服务简化了容器管理集群的搭建工作,整合了调庋、配置、存储、网络等,打造云端最隹容器运行环境。使用容器技术,用户可以将微服务及其所需的所有配置、依赖关系和环境变量打包成容器镜像,轻松移植到全新的服务器节点上,而无需重新配置环境,这使得容器成为部署单个微服务的最理想工具 2.微服务微服务是指将大型复杂软件应用拆分成多个简单应用,每个简单应用描述着一个小业务,系统中的各个简单应用可被独立部署。4各个微服务之间是松耦合的,可以独立地对每个服务进行升级、部署、扩展和重新启动等流程,从而实现频繁更新而不会对最终用户产生任何影响。相比传统的单体架构,微服务架构具有降低系统复杂庋、独立部署、狃立扩展、玲语言编程等特点。与此同时,架构的灵活、开发的敏捷同时带来了运维的挑战。微服务框架作为微服务开发和运行治理的必要支撑,帮助实现微服务注册、发现、治理等能力,目前,在微服务技术架构实践中主要有侵入式架构和非侵入式架构两和实现形式。侵入式架构是指服务框架嵌入程序代码,实现类的继承,其中以 Spring cloud最为常见。非侵入式架构则是以代理的形式,与应用程序部署在一起,接管应用程序的 4定义引自《云计算发展白皮书2018年》第二章-云计算发轰特点云计算开源产业联盟云原生技术实践自皮书(2019年) 网络且对其透明,以服务网格为代表。在中国信息通信研究院制定的《分布式应用架构技术要求第一部分:微服务平台》中也对这两种架构进行了详细的描述,并提出了相应的技术要求 Spring cloud Spring cloud是一系列框架的有序集合。它利用 Spring boot 的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发,如服务注册发现、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等,都可以用 Spring boot的开发凤格做到一键启动和部署。 Spring cloud 并没有重复制造轮子,它只是将目前各家公司开发的比较成熟、经得起实际考验的服务框架组合起来,通过 Spring boot风格进行再封装屏蔽掉了复杂的配置和实现原理,最终给开发者留岀了一套简单易慬、易部署和易维护的分布式系统开发工具包 Service mesh Service mesh处理服务间请求/响应的可靠传递,并可用于服务冾理、遗留系统的零侵入接入以及异构框架开发的微服务。 Service Mesh作为服务问通信的基础设施层,是应用程序问通讯的中间层,实现了轻量级网络代理,对应用程序透明,解耦了应用程序的重试/超时、监控、追踪和服务发现。 Service mesh的开源软件包括 Isto Linkderd、 Envoy、S0 FAMesh、 Dubbo mesh等。 3. Devops

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