雲原生2.0時代:開啓應用定義基礎設施新時代

摘要:華爲雲推出雲原生基礎設施全棧解決方案,引領雲原生進入Cloud Native 2.0時代。

隨着企業IT優化向數字化轉型演變,企業IT投資重心逐步向雲原生應用傾斜。雲原生能帶來諸多優勢,它能大大改善應用開發運維迭代的效率,幫助企業業務創新迭代,它能改進資源彈性管理和遷移的效率,幫助企業降本增效。雲原生已成爲雲計算重心,是企業IT數字化轉型的關鍵。雲原生以“應用使能”+“混合雲”爲核心,幫助企業本地部署與雲端融合,打造企業急迫需要的混合雲架構。企業IT數字化戰略也逐漸從從“Cloud First”逐步轉向“Cloud Native First”。

2020年,各家公有云廠商都推出了容器相關服務,做到極致的如AWS這樣的雲廠商甚至推出了三四個容器相關服務,在本地部署市場中,紅帽的容器服務OpenShift和Rancher都取得了較高的認可度,阿里雲更是將核心系統實現整體上雲,以容器產品爲基礎,打造阿里云云原生應用平臺家族。許多企業都開始在自己的IT架構中融入容器元素,容器技術以及以容器技術爲核心的雲原生技術正在以不可阻擋之勢向我們走來。

爲滿足客戶業務未來演進,華爲雲發佈雲原生基礎設施全棧解決方案,引領雲原生進入Cloud Native 2.0時代。全棧解決方案以華爲雲擎天軟硬一體化架構爲基礎設施,結合雲原生技術平臺 Vessel、批量計算引擎Volcano、邊緣容器KubeEdge三大平臺,通過九大技術產品應用到裸金屬、VR/AR、微服務、邊緣、大數據/AI等垂直場景中。

華爲雲 雲原生基礎設施全棧解決方案

雲原生基礎設施全棧解決方案的推出,能夠在四個方面助力企業在雲原生技術趨勢下發展:

降本增效方面,華爲雲第二代“零損耗”裸金屬容器解決方案,引入容器全卸載、網絡硬件直通、動態ENI(彈性網絡接口)等新特性,相比第一代裸金屬容器,成本下降30%、網絡性能提升40%。

跨雲管理方面,服務網格幫助應用快速實現現代化,及在跨雲管理在在應用跨雲遷移方面的應用。

統一計算方面,容器批量計算平臺的核心調度引擎Volcano提供多種高級調度策略能夠很好的在微服務、大數據、AI等技術產品上應用。

雲邊協同方面,AI能力延伸到邊緣,海量設備統一監控、管理

華爲云云原生基礎設施全棧解決方案整體由四個架構組成:“軟硬協同”的華爲雲擎天架構、“爲雲原生量身打造”的應用定義基礎設施、“跨域調度,雲邊協同”的天然多雲架構和“開放標準,行業創新”的開放應用生態。

方案的發佈讓雲原生不再僅僅是運行在基礎設施上,而是與基礎設施深度融爲一體,使得雲原生技術能力上實現三大升級:應用定義基礎設施,應用不再與基礎設施不再割裂,而是相互可感知;天然多雲的架構,可以實現應用跨雲靈活調度;豐富的雲原生應用生態,讓企業可以快速構建更多的創新型業務。

▶ 應用定義基礎設施

華爲雲提出了應用定義基礎設施的概念,並基於擎天架構實現了以應用爲中心的資源調度,並且結合軟硬協同技術,爲企業提供極致性能、極優成本、極佳體驗的雲原生基礎設施。

  • 應用定義網絡

雲原生網絡以應用爲中心,天然支持基礎網絡、服務調用、QoS、NetworkPolicy等能力,實現無損耗的原生高性能。

優勢1:以容器爲一等公民,直接爲容器分配原生網絡資源ENI,天然與虛擬化網絡/主機網絡互通,性能無損耗;可按照容器規格動態分配網絡收發隊列數量,更好地匹配應用訴求;

優勢2:天然支持KubeProxy負載均衡能力,無額外資源耗費與性能損耗;

優勢3:進一步通過eBPF或擎天硬件能力實現網絡加速;

  • 應用定義存儲

雲原生存儲以應用爲中心,天然實現“超融合”架構,存儲跟隨容器按需快速分配、流動、彈性,實現高性能、高可靠

優勢1:去除傳統掛卷方式,採用container-store方式實現面向Pod集羣的容器存儲能力,減少容器存儲的粒度

優勢2:數據面的容器感知能力,基於感知容器數據卷實現容器粒度的管理、分析、保護、遷移

優勢3:存儲自身容器化,隨應用容器一起發佈。天然的解決了雲原生應用業務變化不可預期,彈性要求高的問題

  • 應用定義算力

“Volcano+”最強算力調度平臺,提升資源利用率50%。

  1. Region-less全域調度:根據應用根據混合雲+邊緣雲全網資源情況進行統一調度。
  2. 算力智能調度:支持根據應用、節點、網絡流量實時利用率,應用的SLA、網絡、存儲要求、進行智能調度決策,進行動態超分和分時複用,保障應用SLA滿足要求。
  3. 算力智能規劃:支持根據租戶業務的歷史運行情況進行深度學習,進行預測,提前進行資源彈性準備。
  4. 算力智能調優:支持在離線業務混部,根據應用SLA情況進行保障、支持應用熱遷移及智能彈性。

▶ 天然多雲架構

隨着業務的快速發展,企業基礎設施普遍面臨多集羣、多區域以及全球化等大規模多雲、跨雲管理的挑戰。Kubernetes的單數據中心架構,註定了其無法直接解決業務多雲場景的問題。華爲雲基於雲原生集羣聯邦、邊雲協同等技術打造了多雲與邊雲協同管理平臺,能夠幫助企業構建高效、可靠、跨雲的統一業務平臺,提供多雲一致的管理體驗。

應用的多雲管理,實現了原生支持多雲環境,從計算、網絡、存儲、運維等方面構建全方位一致性服務體驗:

  • 跨雲應用統一調度:實現跨雲場景下全局資源調配;跨雲應用調度及多集羣一致性交付與配置,實現跨雲負載分擔及容災切換;
  • 跨云云原生存儲:雲原生跨雲存儲解決方案,支持多雲統一存儲池管理,支持跨雲存儲數據遷移、災備能力;
  • 跨云云原生網絡:基於跨雲應用自適應提供靈活網絡模型和應用級SLA保障;多雲大規模(10w+)組網和秒級網絡發放性能;基於eBPF/XDP的數據面,支持高性能SLB和Network Policy;支持TCP連接級網絡觀測能力, 秒級網絡故障定界能力;
  • 跨雲應用智能治理:跨雲應用全域服務網格,10萬+大規模微服務實例治理;
  • 跨雲應用一致性運維:多雲統一運維中心,實現跨雲故障一鍵式定位;
  • 跨雲應用鏡像一致性分發:多雲統一應用容器鏡像管理,實現跨雲秒級分發。

▶ 開放應用生態

華爲云云原生基礎設施針對企業各類業務的訴求,在應用生態方面依託K8s標準化平臺構築企業應用統一目錄,能力共享打造了雲原生應用中心;依託Operator Framework技術構築應用管控中心,覆蓋“開發->接入->運維”全流程的OSC 應用管控中心和增強Operator全生命週期管理,按需開通,開箱即用的開放應用生態體系。目前,已支持130+雲原生應用,不僅包含微服務架構的無狀態應用,還增加了分佈式中間件、AI、大數據等有狀態應用,以及邊緣、5G、區塊鏈等新型應用,幫助企業“自選式”構築雲原生業務架構,實現業務“all in container”。

華爲雲除了在技術和產品上不斷創新之外,還積極推動雲原生生態和產業的發展,結合各場景優秀實踐,加速雲原生技術在各行業的落地,推動雲原生生態與標準化建設。作爲雲原生技術與產品領導者,華爲在中國容器軟件市場份額中國廠商排名第一,全球廠商排名第二。並且,華爲是容器開源社區主要貢獻者和容器生態領導者,CNCF 基金會的初創會員和白金會員,Kubernetes社區貢獻亞洲第一,全球第五。在業界首發多個重量級服務,包括第一代裸金屬容器、“零損耗”第二代裸金屬容器、Serverless容器、應用服務網格、鯤鵬容器等,構建公有云上Kubernetes最佳實踐。

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備註:本文整理自華爲雲容器基礎設施架構師k82cn在1024程序員節活動上的直播。

 

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