云原生2.0時代：開啟應用定義基礎設施新時代

隨著企業IT優化向數字化轉型演變，企業IT投資重心逐步向云原生應用傾斜。云原生能帶來諸多優勢，它能大大改善應用開發運維迭代的效率，幫助企業業務創新迭代，它能改進資源彈性管理和遷移的效率，幫助企業降本增效。云原生已成為云計算重心，是企業IT數字化轉型的關鍵。云原生以“應用使能”+“混合云”為核心，幫助企業本地部署與云端融合，打造企業急迫需要的混合云架構。企業IT數字化戰略也逐漸從從“Cloud First”逐步轉向“Cloud Native First”。

2020年，各家公有云廠商都推出了容器相關服務，做到極致的如AWS這樣的云廠商甚至推出了三四個容器相關服務，在本地部署市場中，紅帽的容器服務OpenShift和Rancher都取得了較高的認可度，阿里云更是將核心系統實現整體上云，以容器產品為基礎，打造阿里云云原生應用平臺家族。許多企業都開始在自己的IT架構中融入容器元素，容器技術以及以容器技術為核心的云原生技術正在以不可阻擋之勢向我們走來。

為滿足客戶業務未來演進，華為云發布云原生基礎設施全棧解決方案，引領云原生進入Cloud Native 2.0時代。全棧解決方案以華為云擎天軟硬一體化架構為基礎設施，結合云原生技術平臺 Vessel、批量計算引擎Volcano、邊緣容器KubeEdge三大平臺，通過九大技術產品應用到裸金屬、VR/AR、微服務、邊緣、大數據/AI等垂直場景中。

華為云 云原生基礎設施全棧解決方案

云原生基礎設施全棧解決方案的推出，能夠在四個方面助力企業在云原生技術趨勢下發展：

降本增效方面，華為云第二代“零損耗”裸金屬容器解決方案，引入容器全卸載、網絡硬件直通、動態ENI（彈性網絡接口）等新特性，相比第一代裸金屬容器，成本下降30%、網絡性能提升40%。

跨云管理方面，服務網格幫助應用快速實現現代化，及在跨云管理在在應用跨云遷移方面的應用。

統一計算方面，容器批量計算平臺的核心調度引擎Volcano提供多種高級調度策略能夠很好的在微服務、大數據、AI等技術產品上應用。

云邊協同方面，AI能力延伸到邊緣，海量設備統一監控、管理

華為云云原生基礎設施全棧解決方案整體由四個架構組成：“軟硬協同”的華為云擎天架構、“為云原生量身打造”的應用定義基礎設施、“跨域調度，云邊協同”的天然多云架構和“開放標準，行業創新”的開放應用生態。

方案的發布讓云原生不再僅僅是運行在基礎設施上，而是與基礎設施深度融為一體，使得云原生技術能力上實現三大升級：應用定義基礎設施，應用不再與基礎設施不再割裂，而是相互可感知；天然多云的架構，可以實現應用跨云靈活調度；豐富的云原生應用生態，讓企業可以快速構建更多的創新型業務。

? 應用定義基礎設施

華為云提出了應用定義基礎設施的概念，并基于擎天架構實現了以應用為中心的資源調度，并且結合軟硬協同技術，為企業提供極致性能、極優成本、極佳體驗的云原生基礎設施。

應用定義網絡

云原生網絡以應用為中心，天然支持基礎網絡、服務調用、QoS、NetworkPolicy等能力，實現無損耗的原生高性能。

優勢1：以容器為一等公民，直接為容器分配原生網絡資源ENI，天然與虛擬化網絡/主機網絡互通，性能無損耗；可按照容器規格動態分配網絡收發隊列數量，更好地匹配應用訴求；

優勢2：天然支持KubeProxy負載均衡能力，無額外資源耗費與性能損耗；

優勢3：進一步通過eBPF或擎天硬件能力實現網絡加速；

應用定義存儲

云原生存儲以應用為中心，天然實現“超融合”架構，存儲跟隨容器按需快速分配、流動、彈性，實現高性能、高可靠

優勢1：去除傳統掛卷方式，采用container-store方式實現面向Pod集群的容器存儲能力，減少容器存儲的粒度

優勢2：數據面的容器感知能力，基于感知容器數據卷實現容器粒度的管理、分析、保護、遷移

優勢3：存儲自身容器化，隨應用容器一起發布。天然的解決了云原生應用業務變化不可預期，彈性要求高的問題

應用定義算力

“Volcano+”最強算力調度平臺，提升資源利用率50%。

1. Region-less全域調度：根據應用根據混合云+邊緣云全網資源情況進行統一調度。

2. 算力智能調度：支持根據應用、節點、網絡流量實時利用率，應用的SLA、網絡、存儲要求、進行智能調度決策，進行動態超分和分時復用，保障應用SLA滿足要求。

3. 算力智能規劃：支持根據租戶業務的歷史運行情況進行深度學習，進行預測，提前進行資源彈性準備。

4. 算力智能調優：支持在離線業務混部，根據應用SLA情況進行保障、支持應用熱遷移及智能彈性。

? 天然多云架構

隨著業務的快速發展，企業基礎設施普遍面臨多集群、多區域以及全球化等大規模多云、跨云管理的挑戰。Kubernetes的單數據中心架構，注定了其無法直接解決業務多云場景的問題。華為云基于云原生集群聯邦、邊云協同等技術打造了多云與邊云協同管理平臺，能夠幫助企業構建高效、可靠、跨云的統一業務平臺，提供多云一致的管理體驗。

應用的多云管理，實現了原生支持多云環境，從計算、網絡、存儲、運維等方面構建全方位一致性服務體驗：

跨云應用統一調度：實現跨云場景下全局資源調配；跨云應用調度及多集群一致性交付與配置，實現跨云負載分擔及容災切換；

跨云云原生存儲：云原生跨云存儲解決方案，支持多云統一存儲池管理，支持跨云存儲數據遷移、災備能力；

跨云云原生網絡：基于跨云應用自適應提供靈活網絡模型和應用級SLA保障；多云大規模（10w+）組網和秒級網絡發放性能；基于eBPF/XDP的數據面，支持高性能SLB和Network Policy；支持TCP連接級網絡觀測能力, 秒級網絡故障定界能力；

跨云應用智能治理：跨云應用全域服務網格，10萬+大規模微服務實例治理；

跨云應用一致性運維：多云統一運維中心，實現跨云故障一鍵式定位；

跨云應用鏡像一致性分發：多云統一應用容器鏡像管理，實現跨云秒級分發。

? 開放應用生態

華為云云原生基礎設施針對企業各類業務的訴求，在應用生態方面依托K8s標準化平臺構筑企業應用統一目錄，能力共享打造了云原生應用中心；依托Operator Framework技術構筑應用管控中心，覆蓋“開發->接入->運維”全流程的OSC 應用管控中心和增強Operator全生命周期管理，按需開通，開箱即用的開放應用生態體系。目前，已支持130+云原生應用，不僅包含微服務架構的無狀態應用，還增加了分布式中間件、AI、大數據等有狀態應用，以及邊緣、5G、區塊鏈等新型應用，幫助企業“自選式”構筑云原生業務架構，實現業務“all in container”。

華為云除了在技術和產品上不斷創新之外，還積極推動云原生生態和產業的發展，結合各場景優秀實踐，加速云原生技術在各行業的落地，推動云原生生態與標準化建設。作為云原生技術與產品領導者，華為在中國容器軟件市場份額中國廠商排名第一，全球廠商排名第二。并且，華為是容器開源社區主要貢獻者和容器生態領導者，CNCF 基金會的初創會員和白金會員，Kubernetes社區貢獻亞洲第一，全球第五。在業界首發多個重量級服務，包括第一代裸金屬容器、“零損耗”第二代裸金屬容器、Serverless容器、應用服務網格、鯤鵬容器等，構建公有云上Kubernetes最佳實踐。

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備注：本文整理自華為云容器基礎設施架構師k82cn在1024程序員節活動上的直播。

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