課題組

2020年9月，一家名為Snowflake的云原生數(shù)據(jù)倉庫廠商上市，當(dāng)天市值突破700億美元，一舉成為軟件史上最大IPO。云原生，這個(gè)普通人眼里的陌生詞匯，卻是當(dāng)下云計(jì)算領(lǐng)域最火的概念，也是未來幾年頭部云廠商最重要的競技場。

近年來，云服務(wù)商紛紛進(jìn)入云原生化時(shí)代。而在需求端，云原生化從領(lǐng)先企業(yè)的嘗鮮變?yōu)橹髁髌髽I(yè)的必備。從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看，云原生產(chǎn)業(yè)的年均增速已超過30%。隨著云原生化的大數(shù)據(jù)、AI、區(qū)塊鏈等技術(shù)成為主流，以云原生為核心的融合應(yīng)用正成為新藍(lán)海。對于互聯(lián)網(wǎng)和科技巨頭而言，一個(gè)萬億級新賽道正蓄勢待發(fā)。

什么是云原生？

雖然云原生已成為云計(jì)算領(lǐng)域炙手可熱的話題，但業(yè)界對云原生概念普遍存在理解不清晰、內(nèi)涵認(rèn)知不統(tǒng)一的問題。

所謂“云原生”，根據(jù)云原生計(jì)算基金會(huì)（CNCF）給出的定義，是指以容器、服務(wù)網(wǎng)格、微服務(wù)、不可變基礎(chǔ)設(shè)施和聲明式 API為代表的技術(shù)體系，有利于各組織在公有云、私有云和混合云等新型動(dòng)態(tài)環(huán)境中，構(gòu)建和運(yùn)行可彈性擴(kuò)展的應(yīng)用。

從產(chǎn)業(yè)效用來看，云原生極大釋放了云的紅利。云原生充分繼承云的設(shè)計(jì)思想，未來應(yīng)用將更多基于云上進(jìn)行本土應(yīng)用開發(fā)。即云原生應(yīng)用更加適合云的架構(gòu)，如資源隔離、分布式、高可用等，云原生最大程度發(fā)揮了云的優(yōu)勢。

當(dāng)前，云計(jì)算發(fā)展已進(jìn)入成熟期，云原生作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要支撐技術(shù)，逐漸在人工智能、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、5G等新興領(lǐng)域嶄露頭角，成為驅(qū)動(dòng)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的強(qiáng)大引擎。伴隨全行業(yè)上云的逐步深化，企業(yè)云原生化轉(zhuǎn)型將進(jìn)一步加速。云計(jì)算的拐點(diǎn)已至，云原生成為驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)增長的重要引擎。

從應(yīng)用價(jià)值來看，云原生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用的敏捷開發(fā)，大幅提升交付速度，降低業(yè)務(wù)試錯(cuò)成本，高效響應(yīng)用戶需求，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)加速業(yè)務(wù)創(chuàng)新。云原生是面向云應(yīng)用的一種思想理念，充分發(fā)揮云效能的最佳實(shí)踐路徑，幫助企業(yè)構(gòu)建彈性可靠、易管理的應(yīng)用系統(tǒng)，提升交付效率，降低運(yùn)維復(fù)雜度。

特別是疫情以來，“上云用數(shù)賦智”已經(jīng)成為企業(yè)共識，企業(yè)上云進(jìn)入攻堅(jiān)期，數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程顯著提速。空前的市場需求刺激和政策利好，資本市場引爆數(shù)字技術(shù)，以云計(jì)算為核心的新一代數(shù)字技術(shù)迎來新的發(fā)展機(jī)遇。

后云計(jì)算時(shí)代，企業(yè)面臨著新舊商業(yè)形態(tài)的劇變，顛覆和重構(gòu)時(shí)刻都在發(fā)生。更加快速地感知用戶側(cè)的需求變化并做出調(diào)整，才能在競爭中持續(xù)積累優(yōu)勢。業(yè)務(wù)的敏捷、彈性、個(gè)性化和智能化需求凸顯，應(yīng)用的交付模式也發(fā)生深刻變化，輕量化、松耦合、靈活彈性的敏捷技術(shù)架構(gòu)成為主要方向。

云原生成為下一代云計(jì)算的技術(shù)“內(nèi)核”，將大幅提升用云效能。

云原生之路

根據(jù)中國信息通信研究院調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2019年我國云原生產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模已達(dá)350.22億元。傳統(tǒng)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，成為云原生產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)勁驅(qū)動(dòng)力?！靶禄ā睅淼娜f億級資本投入，也將在未來幾年推動(dòng)云原生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展邁向新階段。

云原生產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)幾個(gè)明顯特征：大中型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)主導(dǎo)云原生產(chǎn)業(yè)發(fā)展，技術(shù)應(yīng)用快速向垂直行業(yè)擴(kuò)展。超六成的云原生技術(shù)用戶為互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，其中千人以上企業(yè)規(guī)模的企業(yè)占比高達(dá)35.11%?；ヂ?lián)網(wǎng)頭部企業(yè)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中舉足輕重。同時(shí)，金融、制造、服務(wù)業(yè)、政務(wù)、電信等垂直行業(yè)的應(yīng)用占比有所攀升，行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的帶動(dòng)效應(yīng)初步顯現(xiàn)。

調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前云原生技術(shù)在傳統(tǒng)領(lǐng)域尚處于發(fā)展期，投入占比較低。80%的調(diào)研企業(yè)在云原生技術(shù)領(lǐng)域的投入，不足整體IT投入的30%，云原生架構(gòu)尚未成為企業(yè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的核心支柱。有近七成的用戶表示，投入的資金主要用于相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。

云原生規(guī)模化應(yīng)用仍存在較高技術(shù)門檻。安全性、連續(xù)性及性能等因素，成為用戶的主要顧慮，調(diào)查中占比為61%。同時(shí)，陡峭的學(xué)習(xí)曲線以及與現(xiàn)有平臺的整合演進(jìn)，也成為用戶搖擺的重要因素，調(diào)查中占比分別為47%和46%。

根據(jù)預(yù)測，到2020年有50%的傳統(tǒng)老舊應(yīng)用，被以云原生化的方式改造。到2022年將有75%的全球化企業(yè)，在生產(chǎn)中使用云原生應(yīng)用。云原生已成為新常態(tài)，從領(lǐng)先企業(yè)嘗鮮變?yōu)橹髁髌髽I(yè)必備。

對于大部分傳統(tǒng)企業(yè)而言，云原生平臺是未來企業(yè)核心競爭力的底層支撐，而非核心競爭力本身。企業(yè)應(yīng)將更多的人員、精力和成本投入到與業(yè)務(wù)相關(guān)的研發(fā)上，而不是重復(fù)建設(shè)底層基礎(chǔ)設(shè)施，造成重復(fù)浪費(fèi)投資。

用戶是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最終需求。有的企業(yè)只關(guān)注云原生中的某一項(xiàng)技術(shù)，解決某個(gè)切膚痛點(diǎn)。有的企業(yè)則希望同時(shí)考慮完整體系化的解決方案，追求云計(jì)算技術(shù)生產(chǎn)力的最大化。每家企業(yè)的云原生之路都應(yīng)該是個(gè)性化、量身定制，而且是循序漸進(jìn)的。

經(jīng)過幾年發(fā)展，云原生已經(jīng)度過了概念普及階段，進(jìn)入了快速發(fā)展期。云原生關(guān)鍵技術(shù)正在被廣泛采納，如43.9%的用戶已在生產(chǎn)環(huán)境中采納容器技術(shù)，超過七成的用戶已經(jīng)或計(jì)劃使用微服務(wù)架構(gòu)進(jìn)行業(yè)務(wù)開發(fā)部署等。

開源技術(shù)主導(dǎo)生態(tài)，本土力量日益凸顯?！败浖捶?wù)”的概念逐漸深入人心，在云計(jì)算服務(wù)化轉(zhuǎn)型的大趨勢下，軟件開源的經(jīng)營模式逐漸成為主流。鑒于此，全球云計(jì)算廠商都在積極布局云原生開源項(xiàng)目，加速企業(yè)的技術(shù)競爭力。

我國云原生領(lǐng)域也涌現(xiàn)出大量優(yōu)質(zhì)開源項(xiàng)目，如騰訊微服務(wù)框架TARS、阿里分布式服務(wù)框架Dubbo、容器鏡像倉庫項(xiàng)目Harbor已經(jīng)深度應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)。

全面“云原生化”

云原生價(jià)值凸顯，將加速行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用。目前，應(yīng)用較為廣泛的領(lǐng)域有生物醫(yī)療、智慧交通、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物流等。

2017年國家發(fā)改委印發(fā)《“十三五”生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確基因檢測能力覆蓋50%以上出生人口的目標(biāo)?；驒z測技術(shù)發(fā)展迅猛，云計(jì)算已經(jīng)成為重要趨勢。但是，基因檢測行業(yè)的特殊性也給計(jì)算資源平臺帶來全新挑戰(zhàn)，如業(yè)務(wù)處理的波峰波谷效應(yīng)明顯、上層應(yīng)用配置繁瑣重復(fù)、構(gòu)建效率低等。云原生技術(shù)能有效解決上述行業(yè)痛點(diǎn)。

在智慧交通領(lǐng)域，智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS），在落地的過程中面臨著較為復(fù)雜的外部條件和多樣的需求，使得承載業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施面臨全新挑戰(zhàn)。如多種形態(tài)的大規(guī)模實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)運(yùn)算，包括路測設(shè)備數(shù)據(jù)、車輛感知數(shù)據(jù)、攝像頭視頻數(shù)據(jù)等等，海量的數(shù)據(jù)需要匯聚到云端進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)和分析處理;不同設(shè)備往往通過不同的方式連接到云平臺，電話線、電纜、光纖通信，以及紅外線、微波、毫米波等無線通信，很大程度上影響了數(shù)據(jù)處理的效率。

針對ITS落地的需求，云原生技術(shù)可以提供商更加適配的分布式基礎(chǔ)設(shè)施。云原生技術(shù)將會(huì)全面賦能智慧交通業(yè)務(wù)，通過更加全面的感知和控制、更宏大的交通控制平臺、更加低廉的實(shí)現(xiàn)和普及成本，協(xié)助推進(jìn)智慧交通的快速發(fā)展。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，國家提出“全面的發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，推進(jìn)智能制造”的更高要求，但工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面臨很多問題。如種類繁雜的工業(yè)資源統(tǒng)一對接納管難實(shí)現(xiàn)，端到端工業(yè)應(yīng)用開發(fā)交付閉環(huán)難打通等。云原生平臺為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用運(yùn)行提供靈活敏捷、易于擴(kuò)展、高可用的運(yùn)行時(shí)環(huán)境，降低應(yīng)用運(yùn)維的復(fù)雜度，提高運(yùn)維效率。

在物流行業(yè)，過去十年物流業(yè)發(fā)展迅猛，行業(yè)規(guī)模與業(yè)務(wù)體量呈現(xiàn)指數(shù)級的增長。千萬級的日訂單處理量，TB級的日數(shù)據(jù)處理量深刻沖擊著物流行業(yè)頭部企業(yè)的IT架構(gòu)。

然而，作為傳統(tǒng)行業(yè)的典型代表，物流行業(yè)的IT基礎(chǔ)架構(gòu)相對陳舊，應(yīng)對業(yè)務(wù)暴增帶來種種挑戰(zhàn)較為乏力。通過云原生化改造能夠顯著提升基礎(chǔ)設(shè)施效能，提升業(yè)務(wù)自動(dòng)化程度，既提升業(yè)務(wù)整體響應(yīng)效率，也降低了人力成本，并靈活實(shí)現(xiàn)按需水平擴(kuò)展。

當(dāng)前，云原生技術(shù)應(yīng)用場景越來越廣泛，隨著技術(shù)和生態(tài)不斷成熟和完善，將有效緩解企業(yè)上云顧慮，拉動(dòng)全行業(yè)的上云程度。從資源云化到業(yè)務(wù)云化，最終趨于全面云原生化。

（作者單位：中國信息通信研究院）