雲原生的新思考,為什麼容器已經無處不在了

2021-09-21 13:50:44 字數 2875 閱讀 3906

4月24日,中國資訊通訊研究院主辦的首屆雲原生產業大會在北京舉行,在《雲原生數字引領未來》的主題演講中,阿里雲容器服務總監易立表示:「雲原生不但可以很好的支援網際網路應用,也在深刻影響著新的計算架構、新的智慧型資料應用。以容器、服務網格、微服務、serverless為代表的雲原生技術,帶來一種全新的方式來構建應用。」本文根據易立演講內容整理而成。

如今,大多數企業開始全面擁抱雲計算,在all-in-cloud全面到來的時代,三個重要轉變:基礎設施的雲化、核心技術的網際網路化、業務的資料化和智慧型化。在各行各業中,都有很多業務應用從誕生之初就生長在雲端,各個企業也因此越來越像網際網路公司,而技術能力被視為不可或缺的核心競爭力。在2019阿里雲峰會·北京站上,阿里雲智慧型總裁張建鋒在談及『核心技術的網際網路化』時,也提到了大力投資雲原生。

為什麼要擁抱雲原生?一方面,雲計算已經重塑了軟體的整個生命週期,從架構設計到開發,再到構建、交付和運維等所有環節;另一方面,企業it架構也隨之發生巨大變化,而業務又深度依賴it能力。這帶來了一定程度的複雜性和挑戰性。

正如人類社會發展伴隨著技術革命與社會大分工一樣,雲原生技術的出現解耦了很多複雜性,這是it技術的進步。

首先,docker實現了應用與執行環境的解耦,眾多業務應用負載都可以被容器化,而且應用容器化滿足了敏捷、可遷移、標準化的訴求;其次,kubernetes的出現讓資源編排排程與底層基礎設施解耦,應用和資源的管控也開始得心應手,容器編排實現資源編排、高效排程;隨後,istio為代表的服務網格技術解耦了服務實現與服務治理能力。此外,阿里雲還提供了open api、sdk等豐富的開發工具,實現第三方被整合,為雲的生態夥伴提供廣闊的可能性。這樣的技術分層推動了社會分工,極大促進了技術和業務創新。

在阿里雲看來,雲原生首先可以支援網際網路規模應用,可以更加快速地創新、和低成本試錯;其次,遮蔽了底層基礎架構的差異和複雜性;同時,服務網格、無服務計算等新的計算范型的不斷湧現,給整體it架構能力帶來了極致彈性,從而更好地服務於業務。使用者可以基於阿里雲容器服務構建面向領域的雲原生框架,如面向機器學習的kubeflow,和面向無伺服器的knative等等。

雲原生技術理念,是使企業使用者及開發者只關注應用開發,無需關注基礎設施及基礎服務。與之相似的serverless計算,將應用服務資源化並以api介面的方式提供出來,使用者只需從客戶端發起呼叫請求即可,更重要的是,pay as you go 能夠真正為使用者節省成本。

serverless runtime 分為面向基礎架構容器的實現,面向應用服務封裝的實現,和事件驅動面向函式計算的實現

雲原生serverless runtime形態包含多種方式。業界各個廠商也相應地設計出了不同服務解決方案:

最早容器被認為不適合傳統的已有應用,但是現在狀況已大為改觀。容器已經開啟了對windows生態的支援,新發布的1.14版本中kubernetes 的pod,service,應用編排,cni 網路等絕大多數核心能力都已經在 windows 節點上得到了支援。當今windows系統依然占有60%的份額,比如企業的erp軟體、基於asp的應用、大量的windows的資料庫等,這些傳統的基於虛擬化的應用,都可以在**不用重寫的情況下實現容器化。

基於容器技術構建的新架構,會催生新的應用業務價值。雲原生ai是非常重要的應用場景,快速搭建ai環境,高效利用底層資源,無縫配合深度學習的全生命週期。對於ai工程,雲原生系統可以在四個維度上為提效:

以深度學習分布式訓練為例,通過阿里雲容器服務可以獲得三重加強。資源優化:統一排程cpu/gpu等異構資源,使用vpc/rdma網路加速;效能提公升:gpu 64卡p100,加速比提公升90%,相比原生tensorflow有45%提公升;演算法優化:mpi代替grpc通訊、ring-allreduce環形通訊、計算和通訊重疊、梯度融合等。

還有其他高效能計算的場景,以基因資料處理為例,阿里雲某使用者在5小時內完成wgs 100gb資料處理,支援5000+步驟的複雜流程, 90秒實現500節點擴容充分發揮容器極致彈性。

容器最被熟知的基礎環境是資料中心,在業務流量高峰與低谷之時,憑藉容器極致彈性可以實現應用與資源伸縮,有效地保證高利用率與高價效比。

隨著5g和物聯網時代的到來,傳統雲計算中心集中儲存、計算的模式已經無法滿足終端裝置對於時效、容量、算力的需求。將雲計算的能力下沉到邊緣側、裝置側,並通過中心進行統一交付、運維、管控,將是雲計算的重要發展趨勢。以kubernetes為基礎的雲原生技術,在任何基礎設施上提供與雲一致的功能和體驗,實現雲-邊-端一體化的應用分發, 支援不同系統架構和網路狀況下,應用的分發和生命週期管理,並且針對邊緣及裝置進行如訪問協議、同步機制、安全機制的種種優化。 

如前所述,應用容器化實現了標準化的可移植性,促成了敏捷彈性的雲原生應用架構。不僅大大簡化了多雲/混合雲的部署,而且優化成本,同時提供更多的選擇,比如滿足安全合規的要求、提公升業務敏捷性、提公升地域覆蓋性等等。

容器可以適用於多種基礎環境,比如資料中心、邊緣雲、和多雲/混合雲,使得開發者關注回歸到應用本身。

雲原生時代,是開發者最好的時代。

雲原生不但可以很好的支援網際網路應用,也在深刻影響著新的計算架構、新的智慧型資料應用。以容器、服務網格、微服務、serverless為代表的雲原生技術,帶來一種全新的方式來構建應用。此外,雲原生也在拓展雲計算的邊界,一方面是多雲、混合雲推動無邊界雲計算,一方面雲邊端的協同。

雲原生時代,也是雲廠商更好發揮作用、為客戶提供更多價值的時代。

雲廠商需要幫助使用者最大化利用「雲」的能力,最大化發揮「雲」的價值,成就企業創造商業價值。

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