深入浅出: 理解云原生基本原则

云原生指的是一个敏捷的工程团队，遵循敏捷的研发原则，使用高度自动化的研发工具，开发基于云基础设施和服务的应用以满足快速变化的客户需求。这些应用采用弹性，可扩展和高可用的架构。这个工程团队通过高效的运维提供这一应用服务，并且根据线上反馈不断地对服务进行迭代改进。

云原生应用的特征

• 普遍可访问（Universal Availability）–服务可在任何地方从多前端访问。
• 高可用性（High Availability）–基本服务随时在线。升级扩容服务无中断。单点失败影响范围小。失败触发自动恢复。
• 高扩展性（Scalability）–服务可以随业务需要随时迅捷线性伸缩。
• 自动弹性伸缩（Elasticity）–服务可以随业务需要按定义自动伸缩。
• 可监控（Observability）–可以通过运维工具实时收集健康信息。
• 安全性（Security）–高度安全，可抵御常规威胁。
• 可迁移性（Deployable to Different Cloud Suppliers) –基础设施分离。易于迁移到不同的云计算供应商。
• 快速迭代（Fast Iteration）–服务更新快速频繁。创新速度提高。
• 演进式设计（Evolutionary Design）–持续改进

云原生的4大支柱

• 团队与流程
• 架构
• 工具
• 运维

云原生的组织和流程

• 小团队开发(2-pizza Team)
• 全栈团队（Full Stack Team）
• 研发与运维的结合（DevOps）-端到端的责任（End to End Ownership）
• 去中心化（Decentralization）–下放技术决策权。
• 敏捷的研发流程（Agile Development）

云原生的架构

• 云化微服务架构（Micro Service Architecture）–性能专注，系统组成部件高度解耦。独立开发,快速部署，仿真测试，实时运维，资源独立。系统组件化。组件独立化。
• 基于云基础设施和服务（Based on Cloud Infrastructure and Services）–通过按需自获取或释放的云基础设施（计算，网络，存储）和服务。
• 分布式云化部署（Distributed Deployment）–服务部署在分布式的云基础设施上。快捷全球上线。
• 无状态（Stateless）–请求可以由任何服务器处理。单点失败对服务功能无影响。
• 无本地依赖（Localless）–依赖其它云资源，比如云存储（CloudData Service），云计算资源，基于云的缓存，消息队列等等云服务。
• 可水平扩展（Horizontal Scalable）–应用性能可以随调整通用性服务器数量得到线性调整。
• 冗余性（Fault Tolerance）–利用多点部署，负载均衡（ELB）。单节点失败对服务无影响。
• 服务注册与发现（Service Registration and Discovery）
• 自动弹性伸缩（Auto Scaling）–服务可以随业务需要按定义自动伸缩。
• 去中心化（Decentralization）–开放分布式系统。独立数据存储。

云原生的工具

• 持续集成（Continuous Integration）
• 依赖与版本管理（Dependency and Version Management）
• 持续交付流水线（CD Pipeline）
• 部署和回滚自动化（Automated Deployment and Rollback）
• 开发者工具网站（Simple developer web portal）
• 设施即代码（Infrastructure as a Service）
• 灰度发布（Gray Release）
• 端到端调试与分析（Full Stack Debugging and Profiling) –distributed tracing
• 设置管理（Configuration Management）
• 自助环境获取（Self Serviced Environment Acquisition）
• 统一标准的服务开发框架（Standardized Service Framework)
• 测试自动化（Continuous Automated Testing）
• A/B测试（A/B Testing）

云原生的运维

• 服务状态的实时感知（Real time Service Status through Monitoring）–Service and situ
• 实时报警（Real time Alerting）
• 基于日志的运维数据采集与处理（Log Based Data Collection and Processing)
• 运维和业务相关指标的数据仪表盘（Visualized Dashboards of Operational and Business Relevant Metrics）
• 动态调度（Resource Dynamic Orchestration）–机器效率，资源利用
• 历史审计（Audit Trail Information）–保存部署历史数据。
• 可测量的服务SLA （Measurable Service Level Agreement）
• 快速问题定位（Issue Isolation）
• 从故障中自动恢复（Automated Recovery from Failure）
• 工单系统（Ticketing System）–跟踪处理在线系统故障。
• 生产线探针（Probe in Production）–在线测试
• 资源记账（Resource Accounting）

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