云原生架构未来发展趋势
云原生架构指的是基于云原生技术的一套架构原则和设计模式,目的是最大限度地去除云应用中的非业务代码部分。这样,云设施可以接管应用中大量原有的非功能性特性(如弹性、韧性、安全性、可观察性、灰度等),使非功能性业务中断不再成为难题,为业务提供轻量化、敏捷、高度自动化的优势。
对于之前的文章主要关注于云原生架构中的某一方面,介绍了其技术要点和具体内容。现在,我们将进一步探讨云原生架构未来的发展趋势,主要会集中在以下几个方面:
容器技术发展趋势
云原生中的最核心的组件之一其实就是容器化服务,那么对于容器化服务的总体方向,主要由以下这四个方面。
无处不在的计算催生新一代容器实现
针对计算场景优化、安全、轻量化和高效性,我们提出了基于MicroVM的安全容器解决方案。该解决方案具有以下特点:
- 基于WebAssembly的可移植和轻量化容器:使用WebAssembly技术作为容器的运行环境,这使得容器可以在不同的平台上进行移植,并且具有较小的资源占用。
- OS虚拟化创新:我们采用了一些OS虚拟化的创新技术,例如cgroup v2,它可以提升容器之间的隔离性,从而增强容器的安全性。
- Kuasar成为CNCF官方项目:我们的容器解决方案已经成为CNCF(Cloud Native Computing Foundation)官方项目,这意味着我们的解决方案得到了业界的认可,并且将继续探索容器运行时的新纪元。
深入分布式云(从多云/混合云,到分布式云)
动态、混合和分布式的云环境将成为新常态,它将统一技术栈、应用界面和管理界面。
- 统一技术栈:动态、混合和分布式的云环境将推动统一技术栈的发展。这意味着不同的云环境将使用相同的技术和工具,使得应用程序可以在不同的云环境中无缝迁移和部署。
- 统一应用界面:为了提高开发和部署的效率,云环境将提供统一的应用界面。开发人员可以使用相同的界面来管理和部署应用程序,无论是在公共云、边缘计算还是数据中心。
- 统一管理界面:为了简化管理和监控的工作,云环境将提供统一的管理界面。管理员可以使用同一个界面来管理和监控不同的云环境,从而提高管理效率和降低管理成本。
此外,公共云服务能力将延伸到边缘计算和数据中心,这意味着用户可以在更广泛的场景中享受到公共云的服务。同时,云原生架构的推进将促成无边界云计算的实现,使得云、边缘和端设备之间的应用可以协调工作。
云原生操作系统
云原生操作系统的发展是为了适应不断变化的技术和业务环境,并提供更高效、稳定、安全的应用程序交付和管理方案。它通过标准化、自动化、可移植性和安全性等关键特性,为企业构建一个面向未来的应用程序生态系统提供了基础。
Kubernetes已经成为云时代的操作系统
对比Linux与Kubernetes的概念模型,他们都是定义了开放的、标准化的访问接口;向下封装资源,向上支撑应用。
它们都提供了资源抽象和安全访问模型,用于管理计算、存储、网络和异构计算设备。这使得它们能够根据应用需求进行资源调度和编排。在Linux中,计算调度的单位是进程,调度范围限定在单台计算节点内。而在Kubernetes中,调度的单位是Pod,可以在分布式集群中进行资源调度,甚至可以跨越不同的云环境。这样的架构使得资源的管理和分配更加灵活和可扩展。
、
从无状态应用,到企业核心应用,到数据智能应用
随着技术发展和社区进展,Kubernetes上运行的应用程序正在发生变化。过去,Kubernetes主要用于无状态的Web应用程序的运行。然而,随着时间的推移,越来越多的有状态应用程序和大数据/人工智能应用程序负载开始迁移到Kubernetes上。
Serverless容器+函数计算
Serverless容器是Serverless和容器技术的结合,正在快速发展。它的出现解决了一些困扰Kubernetes的复杂性问题。通过使用Serverless容器,用户不再需要关心Kubernetes集群的容量规划、安全维护和故障诊断等繁琐的运维工作。同时,Serverless容器进一步释放了云计算的能力,将安全性、可用性和可伸缩性等需求下放到基础设施的实现层面上。
总结和愿景
随着Serverless计算的增长,优化应用框架、语言和硬件以满足Serverless负载需求变得越来越重要。新的Java虚拟机技术提高了启动速度,非易失性内存加速了实例唤醒,CPU与操作系统的协作精细隔离了高密度环境下的性能波动,这些新技术正在创造全新的计算环境。
如何应对新时代技术结构的变革,是许多互联网公司正在面临的挑战。然而,对于这个问题,云原生架构可能是最佳的解答。云原生架构的应用对云计算服务和互联网架构进行全面的更新,深远地改变了商业世界的IT基础设施。