阅读时长:10 分 59 秒 | 发布日期:2025 年 8 月 29 日
什么是云原生? 什么是云原生?
云原生是一种构建、部署和管理应用的方法,专用于充分发挥云计算平台的可扩展性、灵活性和弹性。它强调采用现代架构模式,例如微服务、容器和 API,使应用能够在动态的云环境中无缝运行。
- 云原生与传统 IT 架构有何不同?
- 云原生架构包含哪些组成部分?
- 采用云原生技术最常见的挑战有哪些?
- 企业如何有效地采用云原生技术?
- 组织如何评估云原生转型的准备情况?
- 云原生如何影响 IT 整体成本,以及您能如何优化云支出?
- 为什么安全性对于原生云应用至关重要?
- 衡量云原生环境成功与否的关键指标和 KPI 有哪些?
- HPE 等领先企业技术提供商如何支持云原生之旅?
云原生与传统 IT 架构有何不同?
传统 IT 系统采用单体设计和固定基础设施,限制了可扩展性并使维护变得复杂。与此相反,云原生通过 DevOps 和 CI/CD 充分利用容器化且模块化的架构。以此实现快速部署、持续改进和业务敏捷性。
云原生架构包含哪些组成部分?
- 微服务:通过 API 进行通信的小型独立服务。将应用拆分为微服务后,您的团队即可灵活地独立创建、实施并扩展服务。
- 容器:便携式、轻量级的单元,您可以将应用和依赖项打包到其中。它们能够确保跨环境的一致性并更快、更高效地完成部署。
- 动态编排:实现容器部署、可扩展性和生命周期管理的自动化。以此优化资源利用率、简化运营并最大限度提高可用性。
- DevOps 与持续集成/持续交付:通过自动化管道将开发和运营集成起来。以此加快发布周期、提高质量,并实现更安全、更频繁的更新。
- 基础设施即代码 (IaC):一种使用基于代码的配置文件定义和管理基础设施的方法。它可确保一致性、版本控制以及可重复的部署。
- 恢复能力与可观察性:实现容错和持续监控的设计所获得的成果。这可提供可靠性、更快的问题检测以及主动式解决方案。
- API 网关:所有 API 的统一安全入口点。它可管理流量、强制执行策略并简化客户支持。
- 服务网格:通过负载均衡、加密传输及流量控制,实现服务间安全可靠的通信管理。
采用云原生技术最常见的挑战有哪些?
- 文化与组织阻力:向云原生转型需采用新工作流并推行 DevOps 实践。通过培训、领导支持和变更管理计划培养协作文化。
- 技能缺口:云原生技术(如 Kubernetes、微服务及无服务器架构)需要传统 IT 团队可能不具备的专业能力。
- 微服务的复杂性:多种服务使通信、调试和版本控制变得复杂。可以使用服务网格、可观察性工具和 API 治理来管控复杂性。
- 成本管理:动态扩展可能导致意外的开支,需要使用成本监控工具、警告和工作负载优化等手段。
- 安全性与合规性:云原生环境的动态特性会带来风险,例如容器漏洞、不安全的 API 以及错误配置的基础设施。
- 原有系统现代化:将单体式原有系统迁移到云原生架构可能非常耗时且耗费资源。
- 供应商锁定:依赖单一供应商会使灵活性受限。设计时需考虑可移植性,采用开放标准、容器化及多云策略。
- 运营费用:分布式系统需要持续的管理,可使用编排、自动化和托管服务来减少负载。
- 工具泛滥:功能重叠的工具太多会降低效率,需有选择地采用工具集并引入规范技术。
企业如何有效地采用云原生技术?
云原生的成功始于渐进式的、有计划的策略。首先进行试点以验证优势并降低风险,然后从一开始就实施自动化、观察和安全保护。需与专业供应商合作或采用托管服务,以加速技术落地并积累内部经验以确保长期能力。企业可以通过主动解决障碍来增强云原生的敏捷性、可扩展性和创新性。
组织如何评估云原生转型的准备情况?
评估云原生转型的准备情况包括评估组织的技术基础设施、流程、文化和技能,以确保其符合云原生技术的需求。目标是找出差距并为成功过渡制定路线图。
- 现有 IT 基础设施评估:验证现有系统是否支持容器、微服务和 Kubernetes。升级或更换原系统可能需要确保其与不断变化的环境相兼容。
- 团队技能评估:找出容器化、DevOps 和 CI/CD 技能缺口。通过培训、认证或与云原生专家合作来解决这些问题。
- 分析开发与运营流程:应在开发和运营过程中检查 DevOps 采用、自动化和 CI/CD 方法的应用情况。实施敏捷的集成式流程,而非手动流程。
- 组织文化分析:评估适应能力、团队合作精神及创新能力。提倡跨职能部门协作和持续开发。
- 安全与合规性准备:确保框架能应对容器安全问题、API 漏洞及合规自动化需求。根据分布式云原生架构的需求相应调整。
- 与业务目标保持一致:将转型活动与战略目标对齐,这些目标包括加快交付速度、确保可扩展性及成本优化。这可确保成果可衡量且由业务驱动。
云原生如何影响 IT 整体成本,以及您能如何优化云支出?
采用云原生技术会降低硬件需求与运维成本,但会增加云服务、架构重构及技术人力方面的支出。可扩展性可确保按用量付费,但资源管理不善可能导致超额支出。
主要成本因素:
- 通过消除本地基础设施,节省硬件采购和维护方面的成本。
- 在即用即付方案中,不进行优化可能导致云服务价格上涨。
- 自动化和 DevOps 减少了人工操作和长期成本。
- 开发微服务和容器需要在重新架构和技能方面进行前期投资。
云支出优化策略:
- 使用 FinOps 工具(如 HPE GreenLake 云上的消耗分析或 CloudZero),实时监控用量与支出。
- 为避免资源过度配置,需设置自动扩展功能并精确分配计算、存储及内存资源。
- 对可预测工作负载使用保留和即时型实例,非关键运营则采用竞价实例定价策略。
- 根据需求自动扩展资源,减少低使用率期间的浪费。
- 使用多云/混合策略在提供商之间分配工作负载,以平衡性能和成本。
- 删除未使用的卷,将冷数据移动到更便宜的层,并清除快照。
- 审核闲置容器、未分配 IP 及休眠服务以消除孤立资源。
- Kubernetes 等容器编排工具可最大化资源利用率并减少闲置。
- 实施 FinOps 以整合工程、财务与业务团队,共同优化成本。
平衡成本与价值:云原生技术以弹性价格提供敏捷性、可扩展性及创新能力。目标是控制费用,同时最大限度提高交付速度、客户满意度和运营效率。
为什么安全性对于原生云应用至关重要?
动态、分布式云原生应用会使用微服务、容器和 API。新的安全问题包括攻击面增加、容器漏洞和工作负载配置错误。主动式安全策略可保护敏感数据、保证合规性和恢复能力。
应使用自动化及 DevSecOps 技术,以“安全即代码”方式将安全性嵌入应用生命周期。采取主动式监控、定期漏洞评估并遵守零信任原则可确保安全性与应用同步演进。
需采用多层防护策略来确保云原生安全,应对分布式且容器化的环境。企业可通过将安全融入开发流程、执行最低权限原则及采用自动化工具,在保护应用的同时推动创新。
重要的原生云应用安全问题:
安全的软件供应链:
- 第三方库和容器镜像对于云原生应用至关重要,但也可能存在漏洞。因此,需定期扫描依赖项和容器镜像以查找已知威胁并实施严格的版本控制。
容器安全:
- 尽管容器是孤立的,但仍然易受攻击。配置不当的容器可能导致权限升级或数据泄露。需隔离、限制主机访问并使用容器运行时间安全扫描程序。
安全的 API:
- 一些 API 会泄露敏感数据,需对所有端点进行身份验证、授权并限制速率,以防止 API 滥用。
访问权限和身份管理:
- 分布式微服务使访问管理变得复杂。可使用基于角色的访问控制 (RBAC) 和最低权限原则,仅允许必要的权限。
网络安全:
- 动态环境需要强大的网络策略。通过 TLS 加密传输数据、实施零信任网络规则及网络分段,可有效限制入侵后的横向移动。
安全性观察和监控
- 分布式架构需要不断监控异常情况。需收集和分析容器、API 和编排工具日志,以实时检测和缓解威胁。
衡量云原生环境成功与否的关键指标和 KPI 有哪些?
云原生成功与否的衡量标准包括应用性能、基础设施效率和业务成果。组织可以利用这些洞见来简化运营、改善用户体验,并将云原生活动与战略目标结合起来。
应用性能指标:
- 延迟:衡量系统响应请求所需的时间。延迟越低,性能越佳。
- 错误率:不成功的请求或交易的百分比。
- 吞吐量:程序每秒处理的请求或事务的数量。
基础设施效率指标:
- 资源利用率:跟踪云原生环境的 CPU、内存和磁盘消耗。
- Pod 和容器健康状况:在 Kubernetes 中监控 Pod 和容器状态及可用性。
- 自动扩展策略的措施在优化不断变化的工作负载资源分配方面的效能。
运营指标:
- 生产部署频率用于跟踪新代码的部署。
- MTTR:系统从故障或事件中恢复的速度。
- 变更失败率:用于跟踪生产环境中失败部署的百分比。
企业关键性能指标:
- 交易成本:计算每笔交易或请求的运营成本。
- 客户满意度 (CSAT) 或净推荐值 (NPS):衡量应用或服务的用户满意度。
- 上市时间:发布新功能或升级需要的时间。
HPE 等领先企业技术提供商如何支持云原生之旅?
HPE 利用其在云原生领域的独特功能和产品,为企业提供全面的边缘到云体验:
全方位的云原生服务:HPE 提供云原生转型指导与加速服务。
- HPE Cloud Native Computing Services 支持云原生应用和平台的开发、实施和运行。
- HPE Cloud Native Engineering Service 通过架构和开发帮助企业构建强大且可扩展的云原生解决方案。
- HPE DevOps 路线图解决方案有助于完善 DevOps 文化并实现原生云应用交付管道的自动化。
- HPE Container Adoption Service 有助于战略性地实施和运营容器平台,确保顺利的工作负载迁移和管理。
HPE GreenLake 云提供统一的混合云体验:HPE GreenLake 平台是其核心优势,它提供了跨本地部署、托管部署和公有云的一致云体验。跨多个站点的云原生工作负载需要此平台,以将云的敏捷性与内部部署的可控性和安全性结合起来。
- HPE 的分布式云原生策略将各种云原生功能集成起来并扩展到智能边缘。这样,公司就能在更接近数据源的地方部署和维护容器化应用,为物联网、 AI 和行业特定用例提供实时洞见和低延迟处理能力。
- HPE 通过优化的解决方案为云原生工作负载提供企业级基础设施。这确保即使对于最严苛的容器化应用与微服务(包括 AI 工作负载),也能提供卓越的大规模性能、稳定性及安全性。其中包括云原生数据基础设施解决方案,例如 HPE Alletra。
- HPE GreenLake 将 AI 驱动型运营 (AIOps) 集成到云原生管理堆栈中。这将打造一个自主管理的云原生系统,该系统能够预测性智能、自动化和成本优化能力,还能降低整个混合 IT 资产的运营复杂性。
HPE 通过整合专业服务、统一的混合云平台和高效的基础设施,为组织提供与众不同的云原生采用、扩展和管理方案。这在加快创新的同时提高了运营效率。
云原生、云支持、基于云:三者的根本区别是什么?
| 定义 | 云原生 | 具备云功能 | 基于云 |
|---|---|---|---|
| 架构 | 专为云环境设计和构建的应用 | 修改遗留应用以便在云中运行 | 无需深度集成,通过云即可托管或访问应用, |
| 可扩展性 | 基于微服务、模块化且容器化 | 主要采用单体式架构,重构极少 | 通常采用单体式或简单的基于 Web 的架构 |
| 云集成 | 完全弹性且可动态扩展 | 由于旧系统限制,可扩展性有限 | 静态可扩展性绑定到托管基础设施 |
| 自动化 | 利用自动扩展、无服务器、API 和其他云原生功能 | 通过虚拟化或小幅更新进行部分集成 | 主要使用云进行托管,无需深度集成 |
| 恢复能力 | 通过 DevOps、CI/CD 和 IaC 实现完全自动化 | 自动化程度有限;仍存在许多手动流程 | 自动化程度极低或没有 |
| 上市时间 | 专为容错和自我修复能力构建 | 基于遗留设计,具有部分弹性 | 基本恢复能力与托管服务提供商绑定 |
| 云依赖 | 实现快速创新、缩短部署周期 | 与本地相比有适度改善 | 与传统托管相比几乎没有改进 |
| 用例 | 从初始就完全依赖云功能 | 依赖云托管但保留了旧有的依赖关系 | 仅使用云来托管服务 |
| 示例 | 非常适合需要敏捷性和创新性的数字化转型 | 适合以最小投入迁移现有应用的场景 | 基本托管或 SaaS 交付模式的最佳选择 |
| 基于 Kubernetes 的应用、无服务器功能、微服务 | 虚拟化 ERP 系统、轻度重构的单体应用 | 托管 CRM、Web 门户、SaaS 平台 |