阿里云研究员叔同：云原生是企业数字创新的最短路径

简介： 今天，数字化成为企业的核心竞争力，千行百业都在拥抱云计算，拥抱云原生。2020年我们认为是云原生的落地元年，那么2021年将是云原生加速推动企业数字创新的关键节点。

作者 | 叔同
来源 | 阿里技术公众号

今天，数字化成为企业的核心竞争力，千行百业都在拥抱云计算，拥抱云原生。2020年我们认为是云原生的落地元年，那么2021年将是云原生加速推动企业数字创新的关键节点。

一阿里云对云原生的断言

Gartner报告曾指出，到2022年，将有75%的全球化企业将在生产中使用云原生的容器化应用。在企业上云的趋势下，我们正在看到越来越多的企业和开发者开始把业务与技术向云原生演进。

阿里云对云原生提出了三个断言：

首先，容器+K8s将成为云计算的新界面

容器彻底改变了云的使用方式，容器的重要性怎么形容都不为过，它解决了许多问题的同时，还创造了新的架构可能性。容器化是搭建云原生的关键，如果说云原生是一栋高楼大厦，那么容器化便是这座大楼的底座。容器向上支撑多种工作负载和分布式架构，向下封装基础设施，屏蔽底层架构和异构环境的差异性，并能够形成应用的打包镜像分发交付标准。阿里云容器服务ACK向下封装了30款云产品，对于整个自动化运维和云平台的交互形成了一个新的界面，从而提升了系统的弹性能力和自动化运维能力。同时，容器也推动了软硬一体化的升级，如神龙裸金属服务器。

其次，对于开发者而言，云原生正在重塑整个软件生命周期

我们看到云原生向下延伸推动软硬一体化，向上延伸推动架构现代化，水平延伸解决研发运维全生命周期的挑战，包括代码开发、DevOps、CICD流程、运维监控、可观测等。云原生与开发者的整个开发流程息息相关，是开发者不可忽视的重要助力。

最后，对于企业而言，云原生是企业数字创新的最短路径

云原生对于企业技术演进的价值在于，它可以实现基础设施云化，核心技术互联网化，应用架构现代化，业务智能化。这些特性给企业带来最直观的业务价值就是资源弹性、系统稳定、应用敏捷、业务智能、可信安全。

二阿里巴巴十五年云原生实践

阿里巴巴拥有15年的云原生实践经验，在这15年的过程中，我们经常会面临一些关键的决策点，在这些决策点上每一步选择，都对阿里的云原生进程产生重要的影响。我们为什么全面拥抱云原生，每一步决策背后我们是如何思考的？

我们是在2006年开始探索互联网分布式架构，现在想起来这也算是阿里巴巴云原生的一个起点。为什么要做互联网分布式架构，是因为当时淘宝在快速发展过程中遇到了一些困难，300人开发3个系统，这会带来一些发布的冲突、代码合并的冲突，进而导致研发效率下降，业务推进不够敏捷。因为这些痛点我们提出要做服务化的拆分，也就是分布式系统。2008年淘宝的整个服务化拆分已经完成了，形成了三大核心中间件，并对行业进行了开源。

2011年我们开始推进容器化的落地。为什么要做容器化？要知道，在2011年全球做容器化改造的公司都屈指可数。当时我们开始重点关注资源利用率的问题，从资源的供给层面，过去有几种形态，比如用纯粹的物理机，这就意味着部署密度比较粗，因此利用率不高。如果用虚拟化进行隔离，就会产生一定的资源消耗。在2011年，阿里巴巴开始做容器化技术改造——T4项目。容器解决三个核心问题，一是部署密度，二是实现高效运维，三是资源隔离。随着Docker的出现，其容器镜像的标准化能力对自动运维产生了非常强的推动，保证容器可以实现标准化的交付。基于此，阿里巴巴将Docker集成，推进更标准化的云原生技术。

2015年，当我们的技术和产品成熟之后，就开始推进产品技术的全面商业化，并全面拥抱云原生的标准。在这段过程里，阿里巴巴自身的业务发展也开始全面享受云计算的红利。比如双11、双12这样峰值型业务，如何通过云平台去解决资源池化后带来的极致弹性能力。因此，从2015年开始，阿里云开始全面支持阿里巴巴双11，与此同时，我们开始落地容器的统一调度以及底层资源池的统一。除此之外，我们也开展了多种工作，比如混合部署，实现技术栈的统一、数据的统一，从而大幅降低了资源成本，提升了运维效率，更好地推进业务的智能化。

可以设想一下，如果一家公司有1万名工程师，如果可以提升10%的研发效率，就能节约1000名工程师，这极大地释放了我们的生产力。进一步，如果我们能有一些更高效的平台，更先进的方法和流程，并融入到技术体系中，就会给技术人员的产能带来巨大的飞跃。

2019年，对于阿里云而言意义重大。2019年阿里云支撑了阿里巴巴双11核心系统100%上云，在线业务容器规模近200万、100%采用神龙弹性裸金属服务器、计算性价比提升20%。紧接着在2020年，我们又完成了核心系统全面云原生化，云原生产品开始全面支撑集团大促，成为全球最大规模云原生实践的新底座。这背后的原动力，就是利用云原生的平台、产品、工具，实现应用云上生、云上长。

在云原生时代，云产品的核心竞争力是什么？在我看来，云产品的立身之本就是持续要做先进生产力的代表，这就要求云产品具备硬核的技术能力，并能实现快速迭代。对于任何一家企业而言，自身的系统是很难具备如此顽强的生命力和竞争力，阿里巴巴也是如此。因此，在2020年阿里巴巴全面切换为云原生产品支撑大促，一是认准了云原生技术趋势，二是基于云产品给阿里巴巴内部的研发效能、资源利用率带来的提升。

阿里云是云原生的引领者和最佳实践者。阿里云拥有国内最丰富的云原生产品家族，有超过300款的产品，近千个技术解决方案，包括云原生DevOps、aPaaS&微服务、消息和事件驱动、应用工具、Serverless架构等，以及云原生数据库、大数据/AI、应用交付和安全能力等。可以说，一家企业诞生于云原生时代，可以把自己的IT体系全面基于云去构建，阿里云在其中可以提供最完整的技术方案和产品体系。

阿里云拥有国内最全面的云原生开源贡献。今天，阿里开源的项目总数已经超过1000个，涵盖了大数据、云计算、AI、中间件、容器、Serverless等领域。这其中，一些开源项目也成为了该领域的事实标准。比如Dubbo已经成为国内影响力最大、使用最广泛的开源微服务框架；RocketMQ是国内首个互联网中间件的Apache顶级项目，也是常年霸榜国内第一的开源中间件项目。此外，我们还有应用管理引擎KubeVela，去年刚开源的阿里巴巴第一个边缘计算项目OpenYurt，以及首个 Serverless开发者平台 Serverless Devs，它也是业内首个支持主流Serverless服务/框架的云原生全生命周期管理的平台。

通过大量的投入开源，建立更多的技术标准，能够帮助更多开发者使用更先进的云原生的技术，这样社区生态和云之间会建立起非常好的连接，助力企业和云的共同快速发展。

3月25日，权威咨询机构Forrester发布2021年第一季度FaaS平台（Function-As-A-Service Platforms）评估报告，阿里云函数计算凭借产品能力全球第一的优势脱颖而出，在八个评测维度中拿到最高分。阿里云成为比肩亚马逊的全球FaaS领导者，这也是首次有国内科技公司进入FaaS领导者象限。

信通院在2020年云原生用户调查报告中的数据也证实了这一点。报告中提到，阿里云 Serverless 产品凭借在双十一的技术锤炼和丰富的应用实践，在国内Serverless用户规模的占比达到66%，远超其他云厂商总和，被认为是国内Serverless用户的首选。

不仅如此，阿里云云原生的产品能力获得了全球顶尖测评机构的认证。去年3月，Gartner 发布2020年公共云容器报告，阿里云连续两年成为唯一入选的中国企业，在产品丰富度上更进一步，与AWS并列成为全球容器产品最完善的云服务厂商，覆盖了9项产品能力，领先谷歌、微软及IBM等企业。

近日，Gartner发布了《2021年Gartner APM魔力象限》，阿里云成为国内唯一入选的云厂商，产品能力和战略愿景获得Gartner分析师高度认可。

Gartner 是全球最具权威的IT研究与顾问咨询公司，其每年的Gartner APM魔力象限报告对于企业选择APM工具提供了可靠的参考标准。本次评测应用实时监控服务（ARMS）作为阿里云APM的核心产品，联合云监控以及日志服务共同参与。Gartner 评价阿里云APM：

中国影响力最强：阿里云是中国最大的云服务提供商，阿里云用户可以使用云上监控工具来满足其可观测性需求。
开源集成：阿里云非常重视将开源标准和产品（例如Prometheus）集成到其平台中。
成本优势：与在阿里云上使用第三方APM产品相比，阿里云APM产品具有更高的成本效益。

图片来源：2021 Gartner APM 魔力象限

下面我从三个方向来讲解下阿里云云原生产品和解决方案是如何赋能企业数字创新。

三容器服务助力企业提升资源弹性，大幅降低计算成本

今天，云原生已经发展成为标准化的技术，云平台提供的产品与开源版本有什么区别？这是很多企业和开发者关心的问题。阿里云容器服务提供了大量企业级特性，包括安全治理能力、可观测能力、多云混合云管理能力、异构算力、调度能力、智能化运维能力等。在容器之上，支撑了多种多样的工作负载，包括微服务、有状态应用、大数据、智能应用以及区块链、IoT等创新应用。

基于容器产品家族，我们对外提供了完善的容器解决方案。去年，云原生AI解决方案备受企业关注。百家云团队对敏捷架构的探索让他们在高并发场景上运筹帷幄。这场战役之前，百家云已在阿里云团队的帮助下，优化自身容器集群架构与规划，通过以阿里云容器服务ACK、弹性裸金属（神龙）实例的核心方案，从容实现动态扩容与高效管控。

面对海量业务数据，摆在众安科技面前的难题是IT成本的大幅增加，运维压力和数据安全成为核心痛点。基于容器服务 ACK，众安科技的硬件投入降低了10%，运维压力大幅降低，人力减少50%以上。2020年申通快速实现全面容器化，不但提升了申通系统的稳定性，还缩短了故障处理时间。云的弹性特别适合大促场景，云上资源可以按量付费，申通在大促结束之后就释放资源，每年为申通节省数百万计算成本。相比于线下自建机房和常备机器来说，云上资源操作更方便，管理成本也更低。同时，基于云原生改造，也推动了申通内部的技术体系创新，比如申通快递运维团队过去在IDC里面基本是通过手工或脚本化的方式打包部署，通过全面云化之后，利用容器化及云原生技术成功转型DevOps化，提升了研发和运维工作效率。

四云原生中间件为系统稳定保驾护航

云原生的技术和产品，可以帮助用户轻松地从原有的IT架构向现代应用架构演进。从底层应用托管平台来看，阿里云提供了容器服务ACK/ASK。在应用PaaS层，阿里云提供了SAE、EDAS、Web+三款产品。在上层，阿里云提供了函数FaaS服务，可以满足不同的业务需求。不仅如此，阿里云还提供了各种各样的中间件服务，包括业界最为完整丰富的消息队列服务，覆盖了所有常见的消息协议，如国内著名的开源消息中间件 RocketMQ、业界流行的Kafka、RabbitMQ、MQTT消息队列都可以在阿里云上找到对应的商业化服务。在其它中间件领域，如微服务引擎MSE、服务网格ASM、云服务总线CSB，以及针对事务服务的GTS 等，都可以帮助企业用户快速构建现代化的应用架构。

云原生中间件完全兼容开源开放标准，支持超大规模复杂场景，具备企业级特性，可以实现高可靠的SLA。在云原生中间件产品之上，我们也为企业提供了全面的解决方案，如异地多活、全链路压测、企业高可用、资源混部等。对于想要做云原生升级的企业而言，阿里云提供的完善的解决方案，从微服务治理到迁云、架构升级、业务中台等，帮助企业向现代化架构演进。

五国内唯一进入 Forrester FaaS领导者象限，阿里云Serverless全球领先

因为屏蔽了服务器的各种运维复杂度，Serverless让开发人员可以将更多精力用于业务逻辑设计与实现，而逐渐成为云原生主流技术之一。Serverless的优势在于，它将同质化的、负担繁重的基于服务器等基础设施的开发和运维等工作从应用开发中移除，让用户聚焦于业务创新。相比传统的开发模式，Serverless模式基于大量成熟的云服务能力构建应用，用户的决策点更少，实施复杂度更低。

阿里云是国内最早提供Serverless计算服务的云厂商。2017年，阿里云首发国内第一款具备毫秒级弹性伸缩能力的FaaS产品——函数计算FC；2018年，函数计算FC业内首个支持NAS文件系统；2019年，函数计算 FC 升级为函数计算FC 2.0，提供了预留实例、单实例多并发、自定义运行时、包年包月等国内首创的产品能力，消除冷启动带来的延时毛刺，很好的支撑了延时敏感业务，其卓越的单函数实例多并发能力，迄今仍是国内唯一。不仅如此，函数计算FC也是业界首个支持预付费的Serverless服务，相比后付费，单价降低70%，更易于财务预算管理，在负载平稳时成本会更低。

除了函数计算FC之外，阿里云还提供了首个面向应用的Serverless应用引擎SAE、面向容器编排的ASK、以及面向容器实例的ECI，构成当前所有云厂商中最完整的Serverless 产品矩阵。

针对微服务应用，Serverless应用引擎 SAE 能做到零代码改造。免运维：帮助用户屏蔽底层IaaS和K8s细节，专注业务开发；零改造：微服务应用无缝迁移，war/jar应用无需容器化改造；极致效率：提供秒级的弹性效率和极致Java应用启动效率；一站式体验：无缝集成基础服务与微服务生态，功能更丰富，与其他云产品集成度高。

针对容器，Serverless容器ASK可以极大提高容器应用部署的敏捷度和弹性能力，降低计算成本；让用户聚焦业务应用而非底层基础设施管理，极大地提高应用开发效率。ASK应用的载体是容器镜像，灵活性好，配合调度系统可以支持各种类型应用，比如无状态应用、有状态应用、计算任务类应用等。自2018年5月ASK/ECI公测以来，Serverless容器的价值得到了用户的广泛认可。疫情期间，多个在线教育平台使用ASK/ECI超强弹性能力支撑在线业务扩容，30s 内可以极速扩容500个应用实例，轻松应对预期和非预期突发流量。

六产品重磅升级，打造全方位能力体系

今天，我们对三大领域云原生产品发布重磅升级。

容器服务重磅升级：发布云原生 AI 套件

Gartner预测，70% AI应用将在云上。企业在实践中也会发现，AI容器化的需求场景越来越多。过往的几年里，我们通过容器服务ACK在异构计算资源管理、AI任务生命周期管理、AI任务调度和加速、AI训练数据加速等方向提供了多种工具和解决方案，帮助企业提升AI生产的工程效率、计算资源利用率、AI平台建设速度等。

我们在容器服务ACK基础之上，将底层计算资源优化、AI任务管理，到上层AI引擎加速和领域算法应用的全栈优化能力整合在一起。各层能力既可以单独选择使用，也可以联合使用，达到整体优化的效果。云原生AI面向广大AI服务生产者，包括数据科学家、AI算法工程师、AI平台建设和运维者，都可以选择在K8s之上按需构建自己的AI平台。基于云原生技术，帮助用户快速构建AI平台，GPU利用率提升100%，AI工程效率提升 50%，AI训练速度提升20%。

应用实时监控服务ARMS 重磅升级：发布云拨测功能

随着数字化经济的蓬勃发展，越来越多的企业大力发展线上业务，对于企业来说，怎样预先评估自身的业务应用是否已达到目标服务质量和用户体验？如何精准定位终端用户访问应用过程中遇到的故障及其根因？怎样有效衡量自身与竞品的性能和体验差距，是数字经济时代企业运维的痛点。

本次重磅发布的阿里云拨测是一款和博睿数据合作的SaaS化产品，可以针对互联网应用（Web页面、网络链路等）进行应用性能和用户体验监测的服务，无需嵌码即可为云上用户提供开箱即用的企业级主动拨测式应用监测解决方案，是企业提升应用性能，提高用户满意度的运维利器。

Serverless重磅升级：发布全链路加速

Serverless 架构下，容器镜像和Java应用是开发者在云上部署应用时非常常见的两类载体。其中，容器镜像因其颠覆式创新，已经成为云原生时代应用部署格式的事实标准，但是容器镜像需要将数据通过网络远程下载并解压，对于GB级别的镜像，拉取时间可能高达分钟级别，客观上放大了冷启动副作用，阻碍实时应用的Serverless 演进。Java 在性能方面的卓越表现独树一帜，但在高性能的背后，Java 应用的启动性能差也令人印象深刻，这也影响了 Java 应用在 Serverless 架构下的表现。

本次函数计算重磅发布容器镜像加速技术，容器启动延时缩短50%-80%。将原本属于开发者的镜像优化负担转由函数计算承担，进一步帮助开发者提高生产效率，专注业务创新。该技术源于阿里集团超大规模和场景高度复杂的容器环境，对镜像存储、加速技术有深厚的积累，并出色地承担了3年双十一、双十二、春节等大促秒杀场景的严苛的挑战。Serverless应用引擎（SAE）重磅发布 Java 应用启动加速功能，首度将 Alibaba Dragonwell（阿里云开源的 Open JDK 长期支持版本）的冷启动加速技术、多线程运行加速技术和 SAE 自身的原地升级策略、镜像预热策略相结合，实现了 Java 应用的端到端启动速度提升45%，最快仅需15s，多线程性能提升30%。