云原生：IT領域的“共享經濟”
圖片來源@視覺中國
文丨光錐智能，報告丨王嘉攀，作者丨吳明輝
云電腦、云游戲、云手機……隨著云計算被囊括進入了新基建的名單中，“上云”正成為整個社會共同經歷的一件大事。正所謂，頂級趨勢看時代，次級趨勢看周期，下層趨勢才是看企業經營，在時代大趨勢下云計算本身也進入了高速發展期。
Scale Partners&光錐智能聯合發布的研報《云原生——IT領域的“共享經濟”》顯示，2019年，以IaaS、PaaS和SaaS為代表的全球云計算市場規模達到1883億美元，增速20.86%。預計未來幾年市場平均增長率在18%左右，到2023年市場規模將超過3500億美元，并且云服務支出占到了總潛在IT支出的占比也將由2017年的8%，提升至2021年21%，經過近十年的高速發展，云計算已發展到一個新的階段了。
（數據來源：Scale Partners&光錐智能）
在云計算發展早期，虛擬化技術憑借較高的可用性、靈活性、擴展性等優勢受到人們的追逐，但全站上云后開發、維護等環節仍然與傳統的瀑布式無異，使得云端強大的服務能力難以完全得到釋放。
但隨著上云的業務需求的提升與云計算日趨成熟，具備更高的敏捷性、彈性和云間的可移植性的云原生技術則越來越受到關注，中國信息通信研究院數據顯示，有近4成受訪企業已使用或欲打算使用容器技術部署業務應用。
對于云原生，Scale Partners&光錐智能有幾個以下核心觀點：
第一：云原生不是某一個或某幾個具體的賽道，而是一種在云計算基礎之上自然生長的理念，它的價值在于提高企業IT資源本身的利用效率及開發迭代效率，可以理解成IT領域的“共享經濟”。
第二：云原生是互聯網企業、傳統企業更有效地實現數字化的一種錦上添花的工具，部分云原生技術/工具的價值比較薄，研究用到云原生技術的應用更有價值（如云原生+各行業企服的解決方案）。
第三：云原生不是短期熱點炒作而是長期趨勢，看好云原生帶來的長期積極改變。
Scale Partners合伙人劉英航表示，“云原生作為產業數字化、智能化時代的重要技術變革，將為創業企業及產業巨頭帶來新一輪發展機遇。創業者抓住技術變革和產業變革的機遇，通過創新技術切入市場，打破原有市場格局，持續迭代發展壯大，有望成就新一代領軍企業。”
何為云原生？
云原生（Cloud Native）這個概念最早由來自美國云原生公司Pivotal的MattStine于2013年首次提出，最早只是他根據其多年的架構與咨詢經驗總結出的一個思想集合，包括DevOps、持續交付、微服務、敏捷基礎設施和12要素等幾大主體。
不過到現在云原生的概念則有所變化，云原生架構是基于云原生技術的一組架構原則和設計模式的集合，旨在將云應用中的非業務代碼部分進行最大化的剝離，從而讓云設施接管應用中原有的大量非功能特性（如彈性、韌性、安全、可觀測性、灰度等），使業務不再有非功能性業務中斷困擾的同時，具備輕量、敏捷、高度自動化的特點，可以將其理解為IT領域的“共享經濟”。
一句話概括，云原生應用就是基于微服務原理，以容器化的方式打包，采用持續交付和DevOps的方法論開發，運行時在云基礎設施(PaaS或者叫云操作系統)之上的平臺進行調度的應用。
如果以上的介紹太過于學術，那么我們通過一些淺顯易懂的簡單案例打個比方，更能加速對云原生的理解。以做菜為例，傳統應用開發就好比開發者要吃一道菜，需要對播種、澆灌、切菜、炒菜每個環節親力親為，并且不能同時進行，吃一道菜要等很久并且做了許多與菜關系不大的事；而云原生應用開發呢？就好比去超市買凈菜，省去了種菜、切菜等非核心環節，可以讓你將精力全部放在炒菜這一核心環節上，既快又省心。
云原生技術處于IT架構中的PaaS層，主要包含容器、微服務、無服務器架構、DevOps四大核心技術。
容器技術是一個視圖隔離、資源可限制、獨立文件系統的進程集合，可以為進程提供一個獨立的運行環境，是云原生微服務化的前提。目前，微服務化應用承載與自動化研運流程構建是容器技術的主要應用場景，其中Kubernetes在容器編排技術領域具有優勢地位，但現階段在主流層面選擇Docker還是更多。
（數據來源：Scale Partners&光錐智能）
微服務不是一種具體技術而是一種理念或者說架構，它的本質就是分而治之，可以將其理解為模塊化或者是積木。例如在物聯網領域，就可將其拆分為統一身份認證服務、設備管理服務、設備告警監控服務、故障預測服務、報表分析服務等，后續需要什么服務便加入什么服務，利于開發迭代效率的提升。目前微服務架構已趨于主流，八成用戶已經使用或計劃使用微服務。
而無服務器架構（Serverless）也是一種軟件系統架構思想和方法，其核心是開發者只關心實現業務邏輯的最小單元，無需關注和業務不相關的資源申請和資源運維等工作，有需求了向云端按需申請資源即可。目前無服務架構技術顯著升溫，近三成用戶已在生產環境中應用。
最后便是DevOps，它是一組過程、方法與系統的統稱，DevOps的目標是縮短開發周期，增加部署頻率，更可靠地發布。用戶可通過完整的工具鏈，深度集成代碼倉庫、制品倉庫、項目管理、自動化測試等類別中的主流工具，實現零成本遷移，快速實踐DevOps。
通過四大核心技術的拆解，可以從中歸納出云原生技術的幾大特征：
其一，以容器技術為基礎的云原生技術架構可實現秒級甚至毫秒級的彈性響應；
其二，具備服務自治故障自愈能力，其實可實現跨區域、跨平臺甚至跨服務商的規模化復制部署能力。
云原生發展如何？
首先得明確一點，云原生是企業“上云”一段時間后，有了更高的需求所誕生的一種新需求。
云原生概念至今已有8年，Scale Partners&光錐智能認為，云原生在2020年成為熱點，主要有以下四點的基本因素：數字化時代浪潮、新基建等相關政策、技術底座日趨成熟、線上協作加強。
（數據來源：Scale Partners&光錐智能）
從行業階段來講，Scale Partners&光錐智能的報告顯示，企業上云經歷了四個階段：第一階段虛擬化整合+IaaS 階段；第二階段IaaS+簡單SaaS應用階段；第三階段豐富SaaS應用+PaaS平臺階段；第四階段全面云化、自動化管理和服務的階段，而云原生則符合企業上云第四階段的表現，即全面云化、自動管理和服務。
云原生數據庫偶數科技創始人常雷在接受《光錐智能》采訪時表示，云原生數據市場規模在800億美元，現階段全球云原生數據產品加起來營收也就在十億美元量級，整個行業還處于早期發展階段，但是這個行業每年正以2-3倍的速度在快速發展。
的確正如常雷所言，當前云原生整個行業仍處于發展初期。雖然近幾年企業上云的腳步越來越快，截至2019年中國公有云PaaS市場規模為41.9億元，同比增長 92.4%，而云原生產業作為現階段云計算PaaS市場的重要支點也得到快速發展，到2019年時其市場規模已達到350.2億元。
但是目前使用云原生技術的企業并不多，Scale Partners&光錐智能的調查報告顯示，現階段僅有9%用戶云原生相關投入已占總IT投入的一半以上，而投入占比在30%-50%之間的占比也僅為10%，超8成用戶對云原生技術的投入占比低于30%。
（數據來源：Scale Partners&光錐智能）
云原生技術還處于起步上升階段，除了技術本身是個新概念外，還有一部分原因在于客戶對它還存在諸多顧慮。調研數據顯示，61%的客戶對云原生技術在大規模應用時的安全性、可靠性、性能、連續性心存顧慮，47%的客戶認為技術棧過于復雜導致學習成本高，46%的客戶擔心云原生技術無法與現有研發/測試/運維平臺或流程進行整合、演進，40%的客戶擔心系統遷移難度大、成本高且遷移后效果不可預測，15%的客戶認為云原生技術應用價值不明顯、投入產出比有待評估。
（數據來源：Scale Partners&光錐智能）
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但即便如此，隨著數字化時代浪潮、新基建等相關政策、技術底座日趨成熟、疫情加速線上協作等客觀因素的疊加，云原生成為近一兩年內云計算領域的大熱點。在國外，2019年IPO的云原生企業Snowflake其市值目前最高飆升至700億美元，而在國內偶數科技等云原生相關企業也屢次獲得融資。
（數據來源：Scale Partners&光錐智能）
云原生的價值與方向
如果說上云是解決企業數字化的基礎問題，那么云原生的價值則是幫助企業更好地提升數字化效率。Scale Partners&光錐智能在報告中的調研顯示，76%的受訪用戶表示使用云原生提升了基礎平臺資源利用率并節約了成本，63%的用戶提升了業務應用彈性伸縮效率和靈活性，38%的用戶通過標準化交付提升了企業的交付效率，30%的用戶簡化了系統運維流程，25%的用戶基于云原生的開放架構在已有系統上進行了功能擴展，加速了業務創新。
其實，云原生的價值在業務數據量波動較大的行業中更能得到體現，例如基因檢測、智慧交通、工業互聯網、快遞物流等領域。
（數據來源：Scale Partners&光錐智能）
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以智慧交通為例，目前其智能交通運輸系統異構邊緣資源的調度利用效率亟待加強，多種邊緣資源的統一接入，包括車輛端、交通基礎設施、eNB 基站、MEC 節點等等，需要通過邊緣資源的虛擬化，集群管理和智能調度，屏蔽底層異構的特征，提高資源利用率，降低接入門檻錯綜復雜的網絡拓撲環境影響了大規模多態實時運算分析的效率，而這些均契合云原生的特征。
偶數科技創始人常雷在接受《光錐智能》采訪，云原生數據庫未來必然會取代傳統數據庫，就像大型計算機被普通PC服務器取代一樣，但這需要未來很長一段時間。他認為，傳統數據庫可以支持大的規模，但是性能、并發度、運維與兼容性這些特性上都比較差。并且，傳統數據庫在云上解決不了資源的調度問題，例如在云上有10個節點，查詢可能需要跑一個小時，有100個節點呢，資源增加了10倍可能就只需要6分鐘了，但兩者所需要的錢是一樣的，因為是按照資源的使用量以時長計費的。總之，用云原生數據庫就是用同樣的價格得到了量級體驗的提升，這個是傳統數據庫解決不了的問題。
云原生是發展的大趨勢，那么從事云原生的企業又該朝著什么方向發展呢？不妨先看看巨頭怎么走的。
華為云CTO張宇昕表示：“新云原生企業既需要讓新生能力生于云、長于云，把AI、大數據、邊緣計算、視頻等新生能力用于企業，同時也需要繼承和發展既有能力，并與新生能力立而不破、有機協同。發布云原生2.0，讓每一個企業都能成為新云原生企業。”
而阿里則宣布成立云原生技術委員會，同時發起云原生合作伙伴計劃，計劃未來三年投入20億元發力云原生；同時，騰訊也加入了云原生的戰團，騰訊云與智慧產業事業群總裁湯道生在主題演講中表示，2021年騰訊產業生態關注的重點方向：一是推動SaaS應用生態建設，二是推進云原生與云安全生態建設。
但云原生領域，留給創業公司的機會也還有很多。
紅點中國合伙人劉嵐則表示，在云原生領域的創業方向目前主要有兩種，一種是提供云原生解決方案，另一種是既提供開源解決方案又提供產品。目前在國內更主要在尋找后一種類型的創業公司。他還認為，中國當前存在幾大公有云，開源是創業公司一條較好的道路，通過開源可以很好地構建生態，包括開發者生態，之后才能去尋找更好的商業模式。在這個賽道上，有工作經歷和技術積淀的創業者會更有機會把開源的產品做出來，紅點創投在美國投資的Snowflake、紅點中國在本土布局的偶數科技就都具備這些特征。其中，Snowflake創造了迄今為止最大規模的軟件IPO。
劉嵐認為，在當前混合云的狀態下，云原生在操作系統層面爆發的機會較小。第一種機會是在針對數據應用的基礎設施上，而第二個機會可能是在針對公有云的云管理，第三塊機會是云原生的應用和SaaS。
未來，云原生一定會像共享單車、共享充電寶一樣，在IT領域成為常態。
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