摘要：在本次上，京東云將在大會上為對云原生感興趣的研發和運維人員帶來利用延遲加載快速啟動容器的話題分享。今天聊的主角云原生也是一樣。

2019 年 6 月 24 日至 26 日, 由 Cloud Native Computing Foundation (CNCF) 主辦的云原生技術大會 KubeCon + CloudNativeCon + Open Source Summit（上海）即將在中國上海盛裝啟幕。本屆 KubeCon 將吸引來自全世界數千名技術人員參加此次盛會，參與CNCF全部項目和話題的深度探討，以及案例分析，聆聽 CNCF 項目的運維者和用戶的分享。

在本次KubeCon上，京東云將在大會上為對云原生感興趣的研發和運維人員帶來《利用延遲加載快速啟動 Docker 容器》的話題分享。
看完這些，是不是有點暈了？怎么那么多東西?。?/p>

為了讓大家更好地了解云原生，我們特別開設了“云原生系列內容”，今天將是該系列內容的最后一篇。不論你之前了不了解云原生或者CNCF，看完這篇內容，希望都能讓大家對于云原生有著從0到1的全方位深入了解。

計算機領域每過幾年都會產生一些新的概念出來，網格計算、云計算、物聯網、微服務、區塊鏈、邊緣計算…… 每一個新概念都很難從名稱直接看出來它的含義，所以一開始大家都會問到底什么是X計算，幾年后再說起X計算大家卻似乎都知道了，但是如果讓他們解釋一下，大多數人還是會解釋不清楚。今天聊的主角“云原生”（Cloud Native）也是一樣。

(關于云原生的定義眾說紛紜，本文的介紹僅代表個人理解，歡迎指正。)

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01
/ 云原生是利用云 /
/ 快速交付應用的一種方式 /

Pivotal公司是云原生概念的早期推廣者，同時也是Spring框架和Spring Cloud的主要貢獻者，它對云原生的定義是：

“Cloud-native is an approach to building and running applications that
exploits the advantages of the cloud computing delivery
model.”——云原生是利用云交付效率的優勢來構建和運行應用的方式。

同時，他還補充道：

“Organizations require a platform for building and operating
cloud-native applications and services that automates and integrates
the concepts of DevOps, continuous delivery, microservices, and
containers.”——組織需要一個平臺來構建和運行云原生應用，這個平臺要包含DevOps，持續交付，微服務和容器。

簡單總結一下，也就會說云原生的目的是為了充分利用云的能力使應用交付更快。為了達到這個目的，將用到DevOps、持續交付、微服務和容器等理念和技術。

此外，提起云原生，業內人士還會提到另一個詞：云原生基金會。那么云原生和云原生基金會（Cloud Native Computing Foundation，簡稱CNCF）又是什么關系呢？

云原生基金會致力于推廣云原生計算模式，并維護一個廠商中立的開源生態系統來普惠大眾。云原生計算使用開源軟件棧來構建微服務，打包為容器，并且動態編排容器來最大化資源利用。CNCF孵化了軟件容器領域的一個值得關注的Kubernetes項目以及圍繞它的很多其他項目，而Kubernetes目前已經成為云原生應用的重要基石。

所以，云原生是一種理念和應用交付模式，云原生基金會是以推廣這種理念和模式，孵化支撐這種模式的開源項目。注意，這里的“云”并不特指公有云，而是泛指可動態提供資源的各種平臺。要應用云原生，會涉及到一些核心的技術：微服務、容器、交付。下面看一下為什么云原生會強依賴這些技術。

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02
/ 微服務、容器、交付 /

微服務簡單來說就是將應用所需要的功能拆分成一個個小型獨立的軟件服務，即“微服務”。每個微服務專注于自己的任務，可被獨立部署、更新、伸縮和重啟，同時基于API彼此通訊來進行協同工作，以形成大型可伸縮應用程序。微服務最重要的點不是把服務拆的有多小，而是把除了應用本身關注的業務以外的其他邏輯都拆除出去。應用開發者不用去關心其他應用在哪里，不用去實現其他應用失效了怎么去重試怎么容錯的邏輯，不用去為灰度和AB測試等需求開發代碼，也不需要去實現邏輯來監控應用運行狀態… …應用開發者就只專注于實現業務邏輯。同時，每個服務要實現的業務邏輯盡可能清晰，盡可能是高內聚的一組功能。

容器是應用的運行環境，是微服務的最佳載體。運行在容器而不是虛擬機，性能上的優勢是一方面，更重要的是關注主體發生了變化。當運行一個虛擬機時，值得關注的主體是這臺虛擬機，里邊到底有多少種應用、具體是什么應用這并不是重點。而當運行一個容器時，關注點是放在容器中打包的那個應用，應用是整個動作的中心。但是也不能說用了虛擬機就一定不是云原生，利用虛擬機實現基于云的快速交付，也是云原生的另一種最佳實踐。

交付是將容器中的服務真正用起來的過程。傳統運維關注點在于一個一個的運維動作，而面向交付的運維重點在應用本身。關注的是應用最終需要提供多少個實例或者支持多少并發調用，這些運維的動作不應該是應用的關注點，應該全由底層平臺解決。因此，有了聲明式模型，應用只說需要幾個實例，平臺自己想著怎么啟動，當有設備故障時怎么恢復；有了無服務器架構，應用根本不關注實例個數和啟停邏輯，平臺根據調用壓力動態分配計算資源。

之所以很多人一提到云原生就想到Kubernetes，一方面因為Kubernetes是云原生基金會孵化的代表作，另外一方面也和它的能力有很大關系。作為市場領先的編排解決方案，Kubernetes正是實現了將應用以容器的方式快速交付，讓應用不用再關注系統和網絡差別，不用再關注部署和伸縮細節，并且具備豐富的生態（如Istio，Envoy，Prometheus，Jaeger等），提供應用的微服務治理能力，解決應用上云這個難題。

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03
/ 構建云原生的應用 /

知道了什么是云原生，那要如何讓應用更好地符合云原生的交付模式呢？

首先，你需要有一個云。這個云不一定是公有云，也可以是私有云，混合云，甚至是區塊鏈服務，也可以是任何其他形式動態提供資源的平臺。這個云需要具體如下基本能力：管理程序包/容器鏡像/虛機鏡像的能力；彈性將應用通過容器/虛擬機等方式交付的能力；對應用進行靈活的服務治理的能力；對應用的各種狀態進行臨時/永久存儲的能力，以及對應用的安全性提供保障的能力。

其次，你要有用云的能力，不要在應用里去實現應該云平臺提供的功能。有些團隊用云服務只敢用云主機和存儲，擔心使用云的其他能力會被這個云服務綁定。有這個擔心是對的，但是更好的方式應該是選擇更開放、更兼容的云產品來使用。例如京東云的Kubernetes集群、微服務平臺都是與開源項目完全兼容的，可以放心使用，不喜歡了也可隨時切換到自己運維的開源項目上。

同時，你還需要改造你的應用，使之能更好的適用于在各種云平臺上快速交付。關于云原生應用該如何設計，Heroku團隊提出的十二要素（Twelve-Factor）提供了很多非常有價值的建議。十二要素包含：

按照十二要素的要求，編碼、開發、構建、運維等操作都需要被清晰界定和規范，應用需要專注在業務邏輯，將部署環境、運行依賴，狀態保存、并發、日志等問題都交給云平臺來處理。云原生應用的開發過程變成：快速響應業務需求開發精簡的應用構建標準包，然后在不同的環境以不同配置動態部署，運行的各種依賴利用云平臺解決。按照這些原則去設計自己的應用，應用會更易于使用云服務提供的標準能力，會更易于實現快速交付，更易于進行靈活擴展。

在十二要素發布后，Pivotal公司的Kevin Hoffman編寫的Beyond the Twelve-Factor App一書中，又增加了三個新要素作為補充：

最后，要構建云原生的應用，下面是在應用研發上線過程中的一些建議：

代碼里應該重點關注業務邏輯而不是其他

代碼盡量不要有任何狀態，狀態都存到云服務里

代碼里不要有和本應用無關的業務邏輯，它應該在其他應用里通過API調用

不要實現用于運維和服務治理和觀測的具體邏輯，要依賴第三方庫和云服務

不要硬編碼地址等任何配置，這段代碼要運行在很多環境

不要假定這段代碼會部署在什么地址，會部署幾個實例

不要假定程序永遠不死，要保證單個實例的死去不要影響其他實例

構建結果是一個整體，不能把構建的代碼部署后再去改動代碼包里的內容

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云原生聚焦的是如何在IaaS基礎構建之上創建有效的應用平臺，而為企業級信息應用提供更好的技術環境也正是京東云的使命。

京東云，作為具有強產業屬性的云智能廠商，在云原生技術的大量投入來自于自身業務的需求，從電商的前端網站、訂單、結 算、支付、搜索、推薦，到后端的倉儲、配送、客服、售后，以及采銷人員使用的各種業務 系統都面臨前所未有的挑戰。京東幾千個系統，幾萬個應用，每一個環節正常工作才能保證 整體業務順利運行。云原生技術正是承載京東零售科技的技術基石。

經過多年的實踐，京東構建了全球最大的Kubernetes集群，積累了大量的云原生開發和運維經驗，并且加入云原生計算基金會成為最高等級的白金會員。

作為社區一員，京東云也會積極采用CNCF的項目、參與開發貢獻并與其他成員一同合作共建社區。在即將開始的KubeCon+CloudNativeCon和Open Source Summit（China，2019）活動中，我們的技術專家在現場將為大家帶來《利用延遲加載快速啟動 Docker 容器》話題分享，通過京東云研發的容器鏡像延遲加載技術，優化 Docker 鏡像的加載過程，顯著提高容器的啟動速度。同時，還有京東商城技術專家們帶來的《Kubernetes 中 MySQL 容器的正確大小和自動擴展》、《使用 Vitess 的兩年:京東如何運行全球最大的 Vitess》、《在 Kubernetes 中經濟高效地調度大量容器》 主題演講。

京東云2016年開始對集團外部提供服務以來，逐漸將集團內部多年積累的云原生開發和運維能力標準化為Kubernetes集群、微服務平臺、Devops、函數服務、云安全、API網關等上百種標準的云服務，方便客戶利用京東云服務的強大能力，快速、安全、高可靠地交付產品。

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Notice

此次大會京東云展區將繞著“云原生”和“助力產業互聯網“的主題，展示京東云在助力企業級信息應用技術環境上的成果。
歡迎大家屆時光臨京東云展區，在深入了解京東云云原生的同時，還可以通過參加我們的互動，獲得京東云神秘禮包哦~
2019年 6月24日~26日，2019 KubeCon + CloudNativeCon + Open Source Summit 上海世博中心，京東云期待與您相見！

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