作者 | 楊麗

受訪人 | 張鑫

雷鋒網(wǎng)按：企業(yè)對技術(shù)路徑的選擇從來不存在唯一性。當(dāng)下數(shù)字化勢頭強勁的浪潮下，云原生成為技術(shù)的流行方向，虛擬化、容器、微服務(wù)組合在一起，面向企業(yè)業(yè)務(wù)提供足夠靈活的云服務(wù)，會成為下一個普世化的技術(shù)棧道。

由嘗試容器部署開始，字節(jié)跳動的云原生實踐在近些年走得越來越快。

2016年6月，字節(jié)跳動啟用Kubernetes技術(shù)棧，開始對業(yè)務(wù)進行大規(guī)模容器化改造，2017、2018年進入階段性上量階段，到2018年這一年部署的容器單集群已經(jīng)達到了上萬個節(jié)點。

如今，字節(jié)跳動已經(jīng)有超過95%的應(yīng)用實現(xiàn)了云原生化，從最開始的面向容器部署，過渡到面向服務(wù)的階段，不僅用上了容器編排工具，更是在這之上建立了比較完善的微服務(wù)治理體系。2020年，火山引擎作為字節(jié)跳動旗下的企業(yè)級技術(shù)服務(wù)平臺，正式將云原生的能力開放了出來。

除了沒有太多的歷史包袱，讓這家年輕的企業(yè)可以輕裝上陣，無需關(guān)注替換帶來的成本外，更多地還有對技術(shù)趨勢的判斷力和投入，很早就擁抱了云的方式。因而，字節(jié)跳動的很多業(yè)務(wù)一開始就根深蒂固長在了云上，在接下來設(shè)計新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)時，也會充分考慮利用云的彈性能力。生于云、長于云，這成為企業(yè)可以借鑒的最直白、卻又最具有普世化特征的云原生實踐路子。

在與雷鋒網(wǎng)的訪談中，火山引擎副總經(jīng)理張鑫闡釋了他對云原生容器技術(shù)的趨勢判斷、引入這項技術(shù)的面臨的難點與挑戰(zhàn)，以及字節(jié)跳動自身過去五年的云原生實踐路徑。

“從技術(shù)曲線上講，虛擬化差不多經(jīng)歷了十年的發(fā)展歷程，如今到了商業(yè)化的穩(wěn)定期。同樣，容器+K8s從2014年谷歌開源出來到如今，預(yù)計未來三年也會達到一個巔峰期?！?/p>

但當(dāng)前Kubernetes因其涉及的維度廣泛，包括微服務(wù)架構(gòu)理念、網(wǎng)絡(luò)、存儲等各個層級，導(dǎo)致無論是產(chǎn)品服務(wù)商還是企業(yè)實踐者，都在這個過程中存在不小的技術(shù)挑戰(zhàn)。

張鑫作為火山引擎云原生應(yīng)用服務(wù)的負責(zé)人，也是國內(nèi)容器產(chǎn)業(yè)的早期研究和實踐者。以下將呈現(xiàn)這次訪談的完整總結(jié)。

初識云原生的四個方向

盡管在技術(shù)戰(zhàn)略層面，云原生被各大互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)列為主要發(fā)展方向，但云原生和容器是兩個相關(guān)，卻不能劃等號的概念。

一開始，外界可能會比較具象、容易理解的是容器本身，是對資源、應(yīng)用的一種標準化封裝。但擁有容器化部署，可能只意味著企業(yè)有了云原生的基礎(chǔ)設(shè)施，并不意味著實現(xiàn)了云原生應(yīng)用。從容器到云原生的進化，還是會有比較大的差異。

從云原生核心技術(shù)角度判斷，云原生進入成熟期應(yīng)存在東南西北四個方向上的演化：

• 先看南向，面向新一代的云原生基礎(chǔ)架構(gòu)?；A(chǔ)設(shè)施即代碼（IaC）作為最近一段時間的流行技術(shù)趨勢，目的是為了讓IT基礎(chǔ)設(shè)施變得更加高效、敏捷，通過可配置的方式，將基礎(chǔ)設(shè)施更快地進行部署，進一步提升整體架構(gòu)的性能、敏捷性。國內(nèi)云廠商也推出了很多類似的產(chǎn)品或技術(shù)方案。

• 再看東西向。有兩個趨勢：一是更多的應(yīng)用、中間件，包括大數(shù)據(jù)平臺、數(shù)據(jù)庫、數(shù)倉、AI平臺等新興業(yè)務(wù)負載都可以實現(xiàn)云原生化，甚至是Serverless化；二是能夠通過云原生更好地實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)孤島的打通、系統(tǒng)的連接，包括API服務(wù)、API治理、API網(wǎng)關(guān)。

• 然后是北向。這個方向上涌現(xiàn)了一批面向敏捷開發(fā)的新興產(chǎn)品，如低代碼、無代碼工具，還有面向開發(fā)測試場景，面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)場景，以及面向業(yè)務(wù)場景的BPM等，能夠基于云原生微服務(wù)技術(shù)，構(gòu)建面向應(yīng)用開發(fā)的aPaaS。

從技術(shù)曲線上講，虛擬化差不多經(jīng)歷了十年的發(fā)展歷程，如今到了商業(yè)化的穩(wěn)定期。同樣，容器（2013年Docker公司公布技術(shù)標準）+Kubernetes（2014年谷歌開源項目）到如今，預(yù)計未來三年也會達到一個巔峰期。從產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展的現(xiàn)狀來看，現(xiàn)在各行各業(yè)都在如火如荼地進行建設(shè)，行業(yè)數(shù)字化在加速，理論上是一個非常好的窗口期。

中國信通院的一份云原生用戶調(diào)查報告顯示，容器化改造依舊是主流趨勢，將容器技術(shù)投入核心業(yè)務(wù)生產(chǎn)的受訪用戶同比增長2.48%。調(diào)研機構(gòu)Gartner公布的數(shù)據(jù)顯示，到2022年，75%的全球企業(yè)將在生產(chǎn)中使用云原生的容器化應(yīng)用。

但這中間同樣存在巨大的鴻溝，也就是上述東西南北向的技術(shù)產(chǎn)品，如何能跟前端業(yè)務(wù)需求密切連接起來。這是需要包括供應(yīng)商在內(nèi)的企業(yè)，在未來三年快速去落地的事情。

最優(yōu)先級任務(wù)

那么，火山引擎首先會在這四個層面落地哪些事情？

“我們更多在做的是南北向的事情。即向下修煉內(nèi)功，向上為開發(fā)者提供服務(wù)。南向是我們認為最關(guān)鍵的內(nèi)功，任何一個云上應(yīng)用、系統(tǒng)，最終還是要回歸到穩(wěn)定性、可靠性等問題，這是我們一定要做且目前也做得非常好的事情。”張鑫指出。

首先，字節(jié)跳動業(yè)務(wù)自身就面臨著如何在大規(guī)模數(shù)據(jù)量和業(yè)務(wù)量的情況下，仍然保持足夠良好的性能的問題。字節(jié)跳動構(gòu)建有一個非常龐大的數(shù)據(jù)中心，容納了近百萬臺服務(wù)器。在云原生基礎(chǔ)設(shè)施層面，包括將計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲上如何更好地與容器技術(shù)結(jié)合上，團隊已經(jīng)做了很多技術(shù)創(chuàng)新。

其次，云原生應(yīng)用最終還是要提供給開發(fā)者使用，如何讓開發(fā)更快、更簡單，這是團隊追求的一個重要優(yōu)先級。

但當(dāng)前企業(yè)對容器的實踐也可以具體拆分為三個階段：

• 第一階段，面向容器編排管理，用戶直接跟容器Kubernetes打交道；

• 第二階段，開始進一步提升，用戶從面向容器變成了面向一個個服務(wù)，于是就有了各類微服務(wù)框架的治理，這時用戶就不需要關(guān)注容器配置、管理等問題，而是要考慮整個業(yè)務(wù)架構(gòu)如何拆分，應(yīng)該有哪些微服務(wù)組件，不同組件之間如何互聯(lián)互通等問題；

• 第三階段，即Serverless階段，這時用戶無需關(guān)心整體業(yè)務(wù)架構(gòu)如何設(shè)計，只需要關(guān)注最前端的業(yè)務(wù)邏輯如何能夠快速表達，這也就要求廠商需要將業(yè)務(wù)背后的中臺和后臺相關(guān)組件進行提前預(yù)置。

值得一提的是，字節(jié)跳動本身存在一個中臺的組織形態(tài)，它對內(nèi)會支持很多的業(yè)務(wù)線進行構(gòu)建，可以看到很多的應(yīng)用或功能，其實是基于Serverless的方式進行構(gòu)建的。

目前來看，多數(shù)企業(yè)仍處于面向容器、面向服務(wù)的第一二階段，而在產(chǎn)品層面，字節(jié)跳動已經(jīng)開始著力于向第三階段發(fā)力。

一股新興勢力

站在客戶層面，不同類型的客戶對引入云原生容器服務(wù)是會比較明顯的差異的。

其中，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)成為云原生采用率占比最高的行業(yè)。首先，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對云原生的應(yīng)用深度和廣度都非常大，也愿意為高ROI技術(shù)買單。

尤其是頭部的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，其資源能力極強，且業(yè)務(wù)形態(tài)非常復(fù)雜，往往會選擇開源深度定制+自研的方式進行技術(shù)實踐，原因在于其業(yè)務(wù)體量足夠大，能夠通過哪怕1%的性能提升而帶來比較高的ROI。

相比之下，很多腰部的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)可能很難為了提升1%的性能或成本，而投入大量的研發(fā)團隊。字節(jié)跳動最近的一項調(diào)研也發(fā)現(xiàn)，將互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)客戶群體進一步拆分，其中像在線游戲等垂直行業(yè)，其云原生的采用率占比已經(jīng)超過80%。

對于傳統(tǒng)行業(yè)而言，近些年來因其數(shù)字化轉(zhuǎn)型的業(yè)務(wù)驅(qū)動影響，使得他們對新技術(shù)的擁抱越來越高。

如金融、零售電商、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、生信醫(yī)療、智慧政府等行業(yè)，因其數(shù)字業(yè)務(wù)創(chuàng)新的驅(qū)動，有了越來越多互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)。從團隊最近一段時間的服務(wù)觀察，這些行業(yè)對新技術(shù)的擁抱也越來越高。

舉個例子，在生信醫(yī)療領(lǐng)域，隨著蛋白質(zhì)測序、基因分析等業(yè)務(wù)持續(xù)涌現(xiàn)，以及醫(yī)療基礎(chǔ)數(shù)字化建設(shè)的推進，企業(yè)需要越來越多的算力，構(gòu)建更加敏捷的應(yīng)用系統(tǒng)。此外，生信醫(yī)療行業(yè)本身也在著力打造一個基礎(chǔ)科研平臺，以打通醫(yī)院、高校在科研方面存在重復(fù)造輪子的數(shù)據(jù)孤島問題。

企業(yè)需要追求新技術(shù)嗎？

外界有言，谷歌早在2003年就已經(jīng)對自身實現(xiàn)了容器化應(yīng)用，而其后多年一直作為秘密武器秘而不宣。依靠這項技術(shù)，僅在運維成本方面每年就能節(jié)約一半的費用，這無疑大大提升了企業(yè)自身的競爭優(yōu)勢。

曾就職于這家企業(yè)的張鑫，目睹過谷歌每天20億個容器計算集群在跑。

在他看來，對于企業(yè)而言，不會單純將追求嘗試新技術(shù)為目的，嘗試新技術(shù)，仍然需要業(yè)務(wù)驅(qū)動。因此從業(yè)務(wù)角度進行劃分的話，首先就要看企業(yè)是不是有足夠多的敏態(tài)業(yè)務(wù)，然后基于此進一步衡量使用新技術(shù)進行改造的ROI。

容器技術(shù)在更多有狀態(tài)應(yīng)用場景中的延伸，導(dǎo)致IT基礎(chǔ)層架構(gòu)相應(yīng)地也在持續(xù)優(yōu)化，比如對存儲、數(shù)據(jù)庫的能力要求，對開發(fā)運維環(huán)境帶來的復(fù)雜度問題，以及對大規(guī)模計算存在的短板。

從應(yīng)用角度來看，無狀態(tài)應(yīng)用、有狀態(tài)應(yīng)用、穩(wěn)態(tài)應(yīng)用等等，不同應(yīng)用進行云原生化的ROI、難易程度是有差異的。

• 首先，無狀態(tài)的應(yīng)用，最適合進行第一批云原生化的改造。

• 其次，有狀態(tài)應(yīng)用往往可能是集群化的應(yīng)用，包括中間件、數(shù)據(jù)庫、Elasticsearch等業(yè)務(wù)場景。想要解決這部分場景問題需要一定的技術(shù)壁壘，但一旦將有狀態(tài)應(yīng)用實現(xiàn)云原生化之后，其實會有比較好的回報。

容器環(huán)境下，有狀態(tài)應(yīng)用經(jīng)常會遇到的一個問題是，如何做數(shù)據(jù)的持久化，這對企業(yè)存儲的要求發(fā)生了改變，如選擇何種存儲系統(tǒng)，是否可以滿足分布式存儲性能？數(shù)據(jù)能否跟上層的應(yīng)用編排結(jié)合起來？業(yè)務(wù)調(diào)度時，是否需要考慮數(shù)據(jù)的親和性？

再往后，分布式存儲本身還依賴于強大的網(wǎng)絡(luò)體系，這就要求容器本身需要自帶有相應(yīng)的解決方案。如何基于RDMA做高性能傳輸，是否能直接在硬件層面，如基于智能網(wǎng)卡做硬件卸載……等等這些技術(shù)難點。

但換個角度看，這些問題也為很多云原生容器廠商提供了很大的空間。因為這些能力并不是在開源的技術(shù)體系內(nèi)就能夠解決，這也是火山引擎希望發(fā)力的領(lǐng)域。

• 第三類就是傳統(tǒng)應(yīng)用或穩(wěn)態(tài)應(yīng)用。

對于這類應(yīng)用而言，首先遷移就會有一定的難度，它們可能是一些商業(yè)套裝軟件，可能跑在非x86架構(gòu)上；其次，如果將這類應(yīng)用構(gòu)建完后，未必會產(chǎn)生很多的回報，可能不需要解決高彈性等性能問題，也不需要敏捷迭代，甚至都不建議花很多的精力和風(fēng)險來換取回報。

云原生時代的新機遇

云原生，還將影響各家云廠商對于標準的理解和共識。

一是要形成標準。否則不同廠商之間都有一套封閉系統(tǒng)，彼此間將很難進行兼容，且廠商自身也很難做大，企業(yè)自身也會面臨越來越多的技術(shù)孤島。

其二，云原生會推動標準的形成。此前容器Docker之所以流行，是因為它定義了一套從應(yīng)用打包、封裝、運行的一套管理標準，Kubernetes也是建立了一套對容器如何進行編排的一套標準。雖然未來還會有越來越多的技術(shù)如Serverless、aPaaS、低代碼等，但容器+Kubernetes其實已經(jīng)解決了很多這些根本性的標準化問題。

“這個狀態(tài)是比較樂觀的?！睆場巫詈笾赋觥?/p>

據(jù)雷鋒網(wǎng)觀察，對開放理解的差異，因不同標準組織涉及的商業(yè)利益的平衡策略而不同。當(dāng)下這個市場，競爭局面依然掌握在國際化云廠商的規(guī)模經(jīng)濟效益中，如何在技術(shù)層面有所突破？在贏家通吃的市場中，一起做開放標準，一起開發(fā)開源軟件，以抵消市場領(lǐng)導(dǎo)者的優(yōu)勢地位或許才有出路。

（雷鋒網(wǎng)）

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