2021新年伊始，新冠仍在肆虐，這場人類生命的挑戰改變了人們的生活方式，同時也推動了移動互聯網和云計算服務的持續發展，例如美團、盒馬和多點等生鮮生超APP外送或自取的方式被更多人所接受，而這些APP背后都是云原生技術在做技術支撐。云原生作為云計算最佳的使用方式正在被各類行業應用廣泛采納和推廣，在國家大力推動各行業數字化轉型的契機下，相信云原生技術一定會扎根各行業，助力各行各業的高速發展。

云原生技術包羅萬象，本文旨在厘清其核心技術內涵并提供一種有效的評估云原生技術成熟度的評估方法，并應用此方法評估云原生技術中的容器和微服務等開源技術棧，分享業界云原生相關的開源項目，并在文章最后給出下一步研究方向。

作者簡介：

陳鵬翔 中國移動研究院研究員，研究方向云原生、微服務、熟悉開源項目和技術貢獻，曾就職于HP等企業從事NFV架構師工作。

1 云原生技術和本文范圍

云原生技術是由Pivotal的Matt Stine于2013年提出，核心內容為描述一種應用，這應用符合12要素、微服務架構、敏捷基礎設施、基于API協作和反脆弱性，該描述較為抽象，特別是12要素的具體描述，實際應用起來并不拿來可用。Pivotal于2017年更新了一個具象的描述：云原生是一種構建和運行應用的方法，他利用了云計算交付模型的優勢，企業需要一個平臺來構建和管理云原生應用程序和服務，該平臺實現了自動化且集成了DevOps、持續部署、微服務和容器等關鍵技術。這個描述更加偏重于平臺側應具備的能力，與“公要善其事必先利其器”如出一轍。這一點上CNCF（Cloud Native Computing Foundation，后簡稱CNCF）做的更純粹。

CNCF成立于2015年，由Google、思科和Docker等參與成立，給出的云原生定義為容器化封裝、自動化管理和面向微服務。顯然從一開始，CNCF就立足于平臺側，因為其下的開源容器調度平臺Kubernetes（后簡稱K8S）在后續發生的容器調度平臺大戰中戰勝了Mesos和Docker Swarm，做云原生技術的廠商更愿意把開源應用放到CNCF進行托管。2018年CNCF在托管了服務網格中的翹楚Envoy和Linkerd后，重新定義了云原生技術的范圍，包括容器、服務網格、微服務、不可變基礎設施和聲明式API。

我們給云原生的定義為:一系列面向云計算的技術和管理理念的集合，開發者要在應用架構、開發模式和運維部署階段貫穿實現這種理念，最終達到降低開發運維復雜度，最大限度發揮云計算的價值的目的。

核心技術包含不限于：

容器：是云原生應用的封裝事實標準，軟件及其依賴封裝到容器鏡像的內部，一次打包，到處部署，通過容器編排調度實現敏捷交付，主要包含容器編排、運行時層（容器運行時，云原生存儲和云原生網絡）等。

微服務：應用開發方通過標準化服務化開發方式，將大型應用程序開發拆解為多個小型服務集合的體系方法。更高級的要求是將微服務基礎能力（比如服務注冊，服務熔斷等）同應用的業務邏輯徹底解耦，使用平臺側的服務網格能力。主要包含微服務支撐層（服務網格、API網關和服務注冊發現）等。

無服務計算(Serverless)：是一種構建和管理基于微服務架構的完整流程，允許在服務部署級別而不是服務器部署級別來管理應用部署，構建或使用一個微服務或微功能來響應一個事件。

管理理念包含：

持續交付：讓單個應用隨時處于可發布狀態，通過自動化不斷的將小批量軟件運送到生產環境中，而不用等待與其他變更綁定到一次發布中。

DevOps：軟件開發人員同IT運維運營人員之間的高效協作方式。采用DevOps研發模式、自動化工具，實現軟件開發、測試、部署、維護一體化迭代。

不可變基礎設施：應用的微服務部署之后，內容不可修改，修改的方式就是替換這個應用的微服務；也就是說在生產環境基礎設施的各層組件（從os、虛擬機到集群，節點管理和單個節點的安裝軟件配置）中僅通過替換組件而不是修改組件來更改基礎設施，以此來降低系統的依賴和復雜度。

云原生是一個從應用向下拆解的過程，根據云原生的核心理念，作為云原生平臺能力的提供方，構建云原生平臺應具備如下核心能力：

云原生技術體系以容器編排調度為核心，南向接口通過多種容器運行時、存儲和網絡插件可對接異構的基礎設施層（即傳統云計算層），北向接口提供標準聲明式API和用戶自定義資源（CRD）接口，便于構建平臺上的平臺，這些平臺包括微服務支撐層，應用定義與開發層和觀察與分析層，同時支持無服務計算這種新型服務形態。