云原生 什么是云原生？
云原生是一种应用开发和部署的软件方法，它利用云计算原理和技术，包括容器化和微服务架构、基于 Kubernetes 的动态编排、基于 DevOps 的 CI/CD 以及恢复能力和可观察性，来创建能够自动响应需求的多功能、可扩展的应用。由于云原生应用具有松散耦合、弹性和可观察性，因此更易于操作和维护。
- 说明云原生架构包含哪些组成部分？
- 云原生与传统应用开发有哪些区别？
- 如何在云原生环境中管理开发和部署？
- 云原生有哪些优势？
- 什么是云原生安全性？
- 云原生用例有哪些？
- HPE 如何帮助您实现云原生？
说明云原生架构包含哪些组成部分？
云原生架构利用多个关键组件来最大限度地发挥云计算的优势：
- 微服务：应用被分为通过 API 进行通信的小型独立服务，从而实现独立开发、部署和扩展。
- 容器：将应用及其依赖项打包至可移植单元中，确保跨环境的一致性并促进快速部署和资源优化。
- 动态编排：平台自动化容器管理，确保高可用性、容错和资源高效利用。
- DevOps 和 CI/CD：这些实践将开发和 IT 运维整合在一起，缩短了开发周期，提高了软件质量，并实现了快速、安全的更新。
- 基础设施即代码 (IaC)：工具通过配置文件管理基础设施，确保部署一致、可重复并增强版本控制。
- 弹性和可观察性：设计容错能力并利用监控工具确保可靠性和主动解决问题。
- API 网关：为 API 提供统一入口点，加强安全性并管理客户端和微服务之间的流量。
- 服务网格：工具管理服务到服务的通信，提供负载平衡和安全等功能。
这些组件共同创建了一个可扩展、有弹性且自适应的云原生架构。
云原生与传统应用开发有哪些区别？
云原生和传统应用开发代表两种根本不同的软件构建和部署方法。二者主要区别如下：
架构：云原生应用使用微服务，允许独立开发、部署和扩展服务，从而增强灵活性和可扩展性。传统应用采用整体式架构，使得更改和扩展更加繁琐。
基础设施：云原生应用在云平台上运行，使用容器和 Kubernetes 之类的编排工具来实现一致性和自动化管理。这些应用还可以利用私有云环境中的虚拟机。传统应用通常在专用的本地硬件或虚拟机上运行，需要对基础设施进行手动和静态管理。
可扩展性：云原生应用通过添加更多服务实例实现水平扩展，从而高效处理不同的负载。传统应用垂直扩展，需要更强大的硬件，效率较低且成本较高。
部署和更新：云原生开发强调 CI/CD 以实现频繁、自动的更新，并最大限度地减少停机时间。传统开发依赖于更长时间的手动发布周期，并且停机时间漫长。
恢复能力和容错能力：云原生应用旨在通过自动故障转移、自我修复系统和冗余实现恢复能力。传统应用的恢复能力较差，通常需要手动干预才能恢复服务。
开发实践：云原生开发使用 DevOps 来促进开发和运营团队之间的协作，从而加快周期并提高质量。传统开发由独立的团队进行，导致周期更长且存在潜在的沟通障碍。
资源利用率：云原生应用使用容器化和编排工具动态优化资源，降低成本并提高性能。传统应用具有静态资源分配，这常常导致效率低下和成本增加。
可观察性和监控：云原生开发重视高级日志记录、监控和跟踪，以更好地了解性能和主动解决问题。传统应用通常缺乏全面的监控，阻碍了维护和问题解决。
灵活性和适应性：云原生应用灵活且适应性强，使用 API 和微服务可与其他技术轻松集成。传统应用灵活性较差，难以适应或集成。
成本效益：由于采用即用即付定价模式、资源利用高效且基础设施管理开销更少，因此云原生开发更具成本效益。传统开发由于前期硬件投资和资源利用低效而导致成本较高。
如何在云原生环境中管理开发和部署？
在云原生环境中，通过现代实践和工具优化开发和部署可提高效率、可扩展性和恢复能力。以下概括介绍了关键组件：
微服务架构：应用分解为小型的独立服务，每个服务负责一项特定功能。这种模块化允许团队同时处理不同的服务，从而提高开发速度并实现频繁更新。由于一项服务出现故障并不会影响其他服务，因此容错能力得到了大大提高。
DevOps 实践： DevOps 整合了开发和 IT 运维团队，促进持续集成 (CI) 和持续部署 (CD)。CI 涉及频繁的代码合并和自动化测试，而 CD 则自动将经过测试的代码部署到生产中。这种做法确保软件始终可部署，从而增强了敏捷性和可靠性。
敏捷方法： 敏捷方法将工作整理至短周期或冲刺中，从而允许迭代改进和快速响应变化。该方法可促进利益相关者、开发人员和运营团队之间的定期沟通和反馈，确保一致性和快速解决问题。
容器化：Docker 之类的工具将应用及其依赖事项打包到容器中，可确保在各个环境中保持一致性。容器提供隔离、可移植性和资源高效利用，从而促进无缝部署和扩展。
编排： Kubernetes 实现了容器部署、扩展和操作的自动化，提供了负载平衡、自动扩展、自我修复和滚动更新等功能。这确保了高可用性和恢复能力。
基础设施即代码 (IaC)：工具使用代码管理和配置基础设施。IaC 支持版本控制、可重复和自动化配置，减少人为错误并提高一致性。
服务网格：工具管理服务到服务的通信，提供流量管理、安全性、可观察性和恢复能力。该基础设施层增强了微服务的可靠性和性能。
监控和可观察性：工具监控运行状况和性能，实现主动检测并解决问题。Jaeger 和 Zipkin 等跟踪工具有助于跨服务跟踪请求，从而改进故障排除。
安全： DevSecOps 将安全性融入整个开发和部署过程，使其成为一项共同的责任。漏洞扫描、身份和访问管理以及加密工具可以保护应用和数据，并尽早降低风险。
自动化：自动化 CI/CD 管道协调构建、测试和部署过程，最大限度地减少人工干预并确保一致性。自动化脚本处理重复性任务，加快开发周期并减少错误。
恢复能力：云原生应用旨在从容应对故障情况并从中恢复。定期进行混沌工程实验来测试恢复能力、发现弱点并进行改进以增强稳健性和可靠性。
云原生有哪些优势？
云原生架构的变革性力量为企业带来了诸多好处：
独立性：云原生架构使企业能够利用多个云提供商及其服务，避免受特定供应商的束缚。这种灵活性可以为不同的应用组件选择经济高效的解决方案，并在云环境或本地基础设施之间无缝迁移工作负载。
恢复能力：云原生应用内置容错和灾难恢复机制，具备极强的恢复能力。使用分布式架构和自动扩展，他们可以通过重新分配资源并通过复制、负载平衡和容错设计模式维护服务可用性来应对中断或流量高峰。
基于标准：云原生架构遵循行业标准和框架，可确保互操作性和兼容性。通过遵循开放标准（例如用于容器编排的 Kubernetes），企业可以实现跨云环境的可移植性和无缝集成。
业务敏捷性：云原生支持快速应用开发和部署，使企业能够快速响应不断变化的业务需求。微服务架构有利于加快迭代速度、独立扩展和减轻维护负担，从而实现频繁的功能更新和改进，从而获得竞争优势。
自动化：云原生架构利用自动化来确保可扩展性、部署、监控和管理功能，减少了人工操作。基础设施即代码 (IaC) 和 Kubernetes 等工具可自动执行基础设施配置、容器部署、自动扩展和服务监控等任务，从而确保一致性并释放资源以执行价值更高的任务。
什么是云原生安全性？
云原生系统的安全性涉及应用、数据和基础设施保护的代码解决方案：
- 身份和访问管理 (IAM)：IAM 系统整合了用户身份、权利和身份验证，并仅限获得批准的用户和服务可以访问资源。
- 数据加密：加密可保护静态或传输中的数据。用于传输数据的 SSL/TLS 等技术和用于静态数据的加密算法可保护敏感信息免遭拦截或窃取。
- 网络安全：使用防火墙、网络分段和 VPC 来调节流量并防止不必要的资源访问。网络安全规则应该限制对重要端口和协议的访问。
- 漏洞管理：自动和手动检查应用和基础设施是否存在漏洞。立即修补漏洞以降低利用风险。
- 容器安全：使用代码质量、映像扫描、运行时保护和最小特权访问来保护容器化程序的安全。容器安全解决方案监控并减轻容器化设置中的风险。通过利用静态代码分析来查找应用代码中可用于提升权限的潜在漏洞，从而提高代码质量。映像扫描会扫描二进制文件和库中的漏洞，而代码扫描将突出显示应用源代码中的漏洞。
- 日志记录和监控：使用强大的解决方案跟踪用户行为、发现异常并实时响应安全事件。集中式日志记录平台、入侵侦测系统和 SIEM 解决方案提供事故响应和安全事件可见性。
- 运行时安全性：主动分析应用的行为和数据流，以实时识别和减轻安全威胁。
云原生用例有哪些？
云原生技术支持众多行业、多种场景。一些云原生应用用例：
- 网络和移动应用：云原生架构是创建和交付此类应用的理想选择。开发人员可以使用微服务为不同的工作负载和用户设计模块化、可扩展的组件。容器化和编排简化了部署和管理，而 DevOps 则快速部署新功能。
- 电子商务平台：电子商务平台受益于云原生设计，因为它们需要可扩展性、稳健性和快速部署周期。微服务可支持模块化产品目录、购物车和支付处理。Kubernetes 提供高可用性和自动扩展，而 CI/CD 管道则支持持续改进。
- 物联网应用：连接的设备会产生大量数据，因此云原生架构对于可扩展性和处理能力至关重要。微服务在物联网系统中可以提供数据输入、处理和分析。容器化部署有助于优化资源，而无服务器计算则处理事件驱动型工作负载。
- 大数据和分析：云原生解决方案非常适合处理海量数据集和进行复杂的计算。可以使用 Kubernetes 扩展和优化 Apache Spark 和 Hadoop 等容器化数据处理框架。可以使用无服务器计算进行临时数据处理和分析。
- 银行和金融科技：云原生架构可帮助银行和金融科技企业构建安全、可扩展且合规的应用。可以使用微服务将帐户、付款和贷款处理模块化。加密和 IAM 保护财务数据的安全，而 Kubernetes 保证高可用性和灾难恢复。
- 卫生和远程医疗：EHR、远程医疗和医学成像系统越来越多地采用云原生应用。灵活的医疗保健系统可通过扩展，使用微服务处理患者数据和交易。容器化保护数据隐私，而 Kubernetes 提供必要的医疗保健系统容错能力。
- 游戏和娱乐：云原生架构为在线游戏平台、流媒体服务和 CDN 提供支持。微服务提供可扩展的游戏服务器、身份验证和内容推荐算法。无服务器计算处理峰值工作负载，而 Kubernetes 提供高性能内容和低延迟游戏。
HPE 如何帮助您实现云原生？
HPE 提供全面的解决方案和服务，帮助企业采用和实施云原生架构。以下是 HPE 如何支持您的云原生之旅的概述：
HPE GreenLake 云作为混合云平台，通过在多供应商、多云和棕地 IT 中部署单一云运营模式，使组织能够发掘洞见并加速创新。此外，还可助您在私有云和公有云上部署和管理资源，同时保持数据控制权，这对于可能需要在各种环境中运行的云原生应用至关重要。HPE GreenLake 提供统一的控制平面和云原生服务，使您能够运行任何工作负载，包括 AI 应用，从而简化操作并确保整个混合云环境的一致性。
HPE Ezmeral Runtime Enterprise 通过利用开源 Kubernetes 进行容器化应用的部署、管理和扩展，显著支持混合和多云环境中的云原生实践，有助于过渡到云原生架构。还可以在内部数据中心、多个公有云和边缘位置之间无缝运行，为管理不同的 Kubernetes 群集提供统一的控制平面，这对于混合和多云策略至关重要。此外，它通过服务网格功能、可观察性工具和基于 GitOps 的策略管理增强了云原生开发，而其数据架构确保了有状态应用必备的持久数据管理。总的来说，它为在各种基础设施中采用云原生原则和技术提供了一个强大的平台。
HPE Cloud Native Engineering Services 提供专家指导，协助您踏上云原生之旅。HPE 专家可在评估、设计、实施和迁移等各个领域提供支持。这些服务可根据您的特定需求进行定制，无论您是刚开始云原生之旅还是寻求优化现有环境。此外，HPE 还提供加速容器采用的服务，帮助您无缝集成容器和虚拟机，从而提高您的运营效率和灵活性。
HPE 支持和专业知识依托广泛的合作伙伴生态系统提供支持，确保您能够获得云原生计划所需的专业知识和工具。HPE 还提供强大的社区和各种资源来帮助您了解云原生技术和最佳实践。这种支持结构确保您可以利用最新的创新和方法来优化您的云原生架构。
