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华为云原生入门级认证第-1-章-云原生架构总览

【华为云原生入门级认证】第 1 章 云原生架构总览

第1章 云原生架构总览

1.1 云技术发展历程

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1.2 云原生的定义

云原生出现的背景

如今企业大都处于下图中黄色和红色的板块,所以将软件迁移到云上就成为了极大的趋势。

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云原生定义 - Pivotal 当前论述

Pivotal 官方网站对云原生最新论述如下:

  • 云原生是一种 构建和运行应用程序的方法 ,它利用了云计算交付模型的优势。
  • 云原生 关注如何创建和部署应用程序 ,而不是在何处。
  • 虽然现在有云影响了几乎每个行业的基础设施投资思想,但类似 云的交付模式 并不仅限于公有云环境,它适用于公有云和私有云。
  • 云原生结合了 DevOps、持续交付、微服务和容器 的概念。
  • 当公司以云原生方式构建和运营应用程序时,它们可以 更快地将新想法推向市场并更快地响应客户需求
云原生定义 - CNCF 当前定义

2018 年更新后的定义论述如下:

  • 云原生技术有利于各组织在公有云、私有云和混合云等新型动态环境中,构建和运行可弹性扩展的应用。云原生的代表技术包括容器、服务网格、微服务、不可变基础设施和声明式 API 。

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云原生核心理念

解耦软件开发,提高灵活性和可维护性:

  • 基于容器镜像的软件分层,清晰的依赖管理
  • 剥离程序、配置和微服务,让开发者聚焦业务开发
  • 拆分应用程序为微服务并明确依赖描述

多云支持,避免厂商锁定:

  • 厂商基于标准接口提供服务,互操作性强
  • 开源为主,丰富的标准软件生态 - 用户选择多
  • 支持在所有公有云。私有云或混合云部署

避免侵入式定制:

  • 基于 Kubernetes 的松耦合平台架构,易扩展
  • Kubernetes 已被公认是 paltform for platform

提高工作效率和资源利用率:

  • 通过中心编排过程动态管理和调度应用/微服务
云原生的技术版图

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代表技术

一、容器技术

容器可以将应用本身及其依赖打包,使得应用可以实现“一次封装,到处运行”。

容器也可以理解成一种沙盒技术,沙盒在计算机安全领域中是一种安全机制,为运行中的程序提供的隔离环境。

核心: 提供应用的可移植性,提升业务敏捷。

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二、Kubernetes 的声明式 API

面向开发者提供全新分布式原语。

核心: 针对期望状态结果给出声明,而不是过程。

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三、服务网格

核心: 剥离业务代码和分布式框架。

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四、微服务

核心: 加快企业应用架构升级

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五、DevOps

**核心:**促进开发运维一体化

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1.3 云原生应用

云原生应用综合理解
  • 基于云原生的相关技术, 设计运行在云上 的,充分 发挥云优势 的应用。
  • 一般采用 容器 的打包、分发、部署的形式,应用内(间)采用 微服务的架构 ,充分利用 云提供的组件服务 ,采用 DevOps 的组织架构和方法, 通过 CI/CD 工具链,实现产品和服务的 持续交付
传统应用与云原生应用的区别

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云原生应用 12 要素

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1.4 云原生架构原则及常用模式

云原生架构演进原则

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单体架构

单体架构的问题不在于不可拆分上,在于无法隔离和自治。应用规模越大,局限性越明显。

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微服务架构

微服务独立性和敏捷性更好,架构持续演进更容易,更适合云原生应用。

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Serverless 架构

Serverless(无服务器架构) 指的是由开发者实现的服务端逻辑运行在无状态的计算容器中,它由事件触发,完全被第三方管理,Serverless 是在传统容器技术和服务网格上发展起来,更侧重让使用者只关心自己的业务逻辑即可。

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Serverless 与微服务的关系

微服务向 Serverless 演进,并长期共存。

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1.5 华为云云原生解决方案

华为云云原生服务

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云原生基础设施底座

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基于云原生基础设施的多云管理解决方案

多集群、多区域、多云统一应用管理能力,实现更大规模业务支撑能力,更灵活的弹性与容灾能力。

  • 多云容器平台(MCP): 基于多集群联邦技术完成多个不同区域、不同云的 K8s 集群与应用统一管理
  • 应用服务网络(ASM): 完成多个不同区域、不同云的 Kubernetes 集群上所部属应用的全局治理

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基于云原生基础设施的高性能计算解决方案

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基于云原生基础设施的边云协同解决方案

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安全保障

华为云 DevSecOps 为应用开发提供了安全保障。

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价值

企业级微服务管理平台,加速微服务应用开发和高可用运维。

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1.6 云原生未来发展趋势

Kubernetes 编排统一化,编排对象不断扩展延伸

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服务治理 Mesh 化,加速传统应用转型
  • 根据 CNCF 调查数据,38% 的单位再生产中使用服务网格,42% 的调查对象在评估服务网格,11% 计划在未来 12 个月使用,因此预计在未来年份中,服务网格为成为一个增长领域。
  • Istio 、Conul 、Linkerd 是 Service Mesh 领域最受欢迎的三大解决方案。

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应用服务 Serverless 化,更加聚焦业务的核心价值
  • Serverless 作为下一代云计算范式,基于 Serverless 的应用生命周期将出现重大的改变,整个过程无需关注底层服务器资源的调度,并且应用天生具备高可用高弹性。

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云原生服务部署形态多元化,多云将成为主流
  • 尽管云已是大势所趋,但对于企业客户而言,有些业务出于对数据主权、安全隐私的考量,会采用混合云架构。一些企业为了满足安全合规、成本优化、提升地域覆盖性等需求,会选择多个云厂商。

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思考题

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答案:A

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答案:ABCD

本章总结

本章内容主要介绍了云原生发展的背景和相关定义,并对云原生应用的典型架构进行分析。同时,对华为云云原生解决方案进行了相关阐述。

缩略语

  • CNCF:Cloud Native Computing Foundation ,云原生计算基金会,成立与 2015 年 7 月,隶属于 Linux 基金会,是云原生的重要推动着。
  • ISV:independent software vendor ,独立软件供应商。
  • CI/CD:continuous integration and continuous delivery ,持续集成和持续交付。
  • AOM:Application Operations Management ,应用运维管理服务。
  • APM:application performance management ,应用性能管理。
  • LTS:Log Tank Service ,云日志服务。