云原生技术与加速企业应用现代化

随着数字化转型的不断深入，2022年云计算市场已经达到了4450亿人民币，增速是40.9%，预计在2025年我国云计算市场规模将突破万亿元。与此同时，云计算市场结构也在发生变化，以容器微服务中间件为代表的PaaS在去年规模为342亿，增速达到了74%，这说明云计算的价值开始从基础设施向应用层开始上移。------《从云原生到应用现代化》

应用现代化服务的价值

云原生在PaaS层中扮演了非常重要的作用和角色。根据信通院的调研，很多企业都将云计算建设重心转向了云原生，容器在生产环境采纳率已达到了74%，微服务达到58%，用云原生去重构应用开发体系以及软件构建，是一个未来的非常重要的趋势。从云原生的发展历程上来看，经历了2013年2014年的萌芽期，现在已经进入了比较成熟和爆发期，而且云原生逐渐地跟AI、大数据、大模型相结合。

在当今不断发展的云环境中，企业需要有人能够帮助他们应对多云之旅的复杂性。并且由于数字化转型提高了对数据的依赖性，亚洲各国需要加大力度制定数据治理战略和立法，以便进行数据隐私、保护和安全相关执法。

根据 VMware 的市场洞察报告显示，目前有72%的企业重视为现有应用构建转型之路，即通过对云原生的应用体系架构进行现代化改造和重构，以便在多云环境下开发混合云应用。

企业进行应用现代化改造将获得哪些收益呢？

• 降本增效

传统巨石应用迁移上云，通过云计算基础设施大大节省了前期的采购成本和后期的运维成本、按需付费，同时通过采用 DevOps 理念，引入CI/CD流水线工具极大的提高了研发效能。

• 敏捷交付

现代化应用结合敏捷软件开发方法，通过容器技术、微服务和DevOps工具链能快速建立自动化流水线，加速企业应用快速交付，同时可以实现在快速交付的过程中保障交付质量，持续学习和改进。

• 弹性

通过微服务架构对传统单体架构进行解耦，让各个服务保持灵活性，针对当前业务场景下的潮汐流量、流量洪峰等场景可以快速针对性的进行服务扩容。

• 容错

分布式微服务架构由于其本身特性，故障是不可避免的，所以微服务架构在设计角度就考虑了如何容错，尽可能实现在保障整体可用的前提下限制故障范围，实现故障自愈。

• 服务自治

采用容器编排框架，可以管理成千上万的应用容器，当某个应用出现故障时，编排系统能够及时发现并自动摘除问题应用，同时智能调度到有效资源上，保证了应用系统的稳定运行。

• 基础设施解耦

屏蔽底层异构资源，基于容器的PaaS平台兼容屏蔽底层基础设施、负载均衡、网络、存储等异构资源，为云及业务应用系统提供统一的PaaS能力。

• 应用更轻、更快、更强

相对于虚拟机方式，容器部署方式更轻量级，能够快速启动、CPU 资源利用率更高。

• 信创生态

国产化云原生技术和生态体系，持续建设包含容器化技术、编排技术、监控告警技术、网络技术、日志技术等，支持国产信创的云原生平台。

应用现代化过程中的挑战

不同企业实现应用现代化的路线各不一样，例如：有先进行容器化改造的，有先做微服务架构改造的，也有直接在上云迁移的过程中同步实现微服务改造的，另加之企业内部环境各不一样，所以企业在实现应用现代化进程中遇到的挑战也不尽相同。

归根结底，应用现代化改造过程中离不开软件架构、开发模式、部署方式三个纬度的改造，结合应用现代化的概念从技术特征表现来讲就会涉及到微服务、容器、DevOps:

• 微服务

微服务架构：如何搭建整体的微服务技术架构，如何做技术选型;
微服务拆分：服务拆多大合适，服务边界怎么识别;
架构迁移：迁移的过程中如何在保持现有业务支撑的情况下平滑过渡等问题。

• 容器

容器虽好但也不是万能，容器化迁移过程中也会遇到很多问题，例如：资源规划，迁移策略，不完整隔离带来的调优复杂性、镜像化的系统环境，语言版本的差异问题、容器安全等问题。

• DevOps

DevOps 融合了敏捷开发、持续交付、技术运营等，企业落地 DevOps 过程中涉及从人、工具、文化的变革，各个环节牵一发而动全身，比如：如何在企业内部推动敏捷软件开发、如何建立DevOps 工具链、工具链选开源还是商用平台、如何建立DevOps 文化等等。

实际在应用现代化的过程中除了上述列出的这些挑战，同时也因为应用现代化的过程不同会有各种各样的问题，基于应用现代化所面临的这些挑战，在帮助企业实现应用现代化的过程中还需要更多的探索与实践。

应用现代化服务路径

在应用现代化领域，有一些众所周知的方法，这些方法的重点是将平台、应用的架构结合起来，以及通过 API 公开应用的功能。

从单体式到微服务。应用现代化最常见的模式涉及重构单体式应用，并将其分解为一系列松散耦合的小型微服务。

云迁移。通常，现代化过程总是包含重构为微服务、更换平台或重新托管应用等步骤。虽然不用大规模重写代码也可简单地直接迁移应用，但更常见的情况是，重建应用结构可以带来显著价值，这样可帮助用户更好地利用云模式，比如利用容器和 Kubernetes。

通过 API 公开功能

最后，还有一种应用现代化方法是将应用保留在原地，但通过 API 安全地公开其功能或数据。这种方法主要基于集成而非迁移，使新的云原生应用能够轻松利用现有系统和数据的功能。

应用现代化的关键技术

可使用一系列广泛的技术组合，推进大多数组织要经历的现代化过程。

• 私有云、混合云和多云

尽管公有云是任何现代化战略的关键组成部分，但出于安全性、延迟和架构等原因，私有云、混合云与多云战略也至关重要。

由于种种原因，组织可能无法从数据中心直接迁移到公有云，而其他云模式可帮助解决所有的架构和策略复杂性问题，确保特定工作负载根据其独特特征部署到相应的环境中。

• 容器和 Kubernetes

容器和 Kubernetes 不仅作为云计算中的一种通用计算形式对虚拟机 (VM) 构成挑战，而且是混合云和应用现代化战略的关键推动力量。

容器化支持应用以一致的轻量级方式打包，从而能够在桌面、云或本地环境中以一致的方式运行。这种灵活性可以为正在规划云上之旅的组织带来切实的好处。

随着虚拟化技术、云计算基础设施的引入，极大地降低了获取标准化基础设施的成本。同时，容器技术的引入也让我们可以方便的打包构建应用及其运行时的依赖环境，这样我们就可以方便的构建不可变的，可版本化管理的服务。

云原生以应用为中心，为企业开发者提供了一条从开发到交付的最佳途径，将云的能力和价值发挥到极致。对于企业来说，无论是希望实现敏捷开发、资源弹性伸缩，还是希望实现业务灵活响应和自动化运维，只有通过云原生实现企业应用改造升级，才能全面实现。

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参考内容：

深度解读|持续拥抱云原生 加速企业应用现代化

什么是应用现代化？| IBM