云原生架构设计

简介: 云原生架构设计

云原生架构设计原则
云原生架构本身作为一种架构,也有若干架构原则作为应用架构的核心架构控制面,通过遵从这些架构原则可以让技术主管和架构师在做技术选择时不会出现大的偏差。
image.png

容器:云原生世界技术爆炸的奇点
image.png
1 安全容器

容器技术的采纳率连年提升,已经开始进入企业的生产环境。以 Docker 为代表的普通容器通过 Namespaces 和 cGroups 实现的隔离,共享内核的机制使得隔离性具有天然的缺陷无法根除,在多租户场景下安全问题更加凸显。

2 Serverless 容器
FaaS(Function as a Service)平台提供的是函数级别的 Serverless 化部署,且应用场景多依赖于其绑定的触发器,对函数的执行有一些配置限制,并且不支持进程常驻。传统的应用大都是单体应用或者微服务应用,在迁移到 FaaS 平台时,需要拆分函数,迁移成本较高。

Serverless 容器,可以很好地弥补 FaaS 的不足,Serverless 容器可以支持进程常驻的服务形态,不限运行时长,并扩大 Serverless 的应用场景。Serverless 容器支持服务的形态,传统的单体应用或者微服务应用,几乎可以无缝迁移到 Serverless 容器平台上。

3 裸金属容器

容器服务最早部署形态是基于 IaaS 虚拟机,以虚拟机节点作为容器集群的计算节点,并基于此构建容器的网络、存储和编排能力,这样的堆叠架构虽然可以让整个软件栈分工明确、边界清晰,但是带来了较大的性能损耗和功能冗余。此外如果用户对实例安全隔离性要求较高,就需要借助虚拟化技术,而虚拟化平台不能很好支持该能力。基于以上痛点,在裸金属服务器上搭建容器服务成为一些对性能和实例隔离性较高用户的选择。
image.png
从软件架构的演化来看,微服务架构的出现是用户需求、开发周期以及市场规模变化下的必然发展。在单体架构中,应用大多数通过瀑布式模型进行开发,计划、开发、测试、上线等阶段单独进行,以整个应用为单位进行开发、维护。这种开发模式与印刷术出现之前的手写时代相似。

手写卷很难根据场景复用,有按需更新或修改的部分则需要整体重构。借由类比,单体架构的优点和缺点都十分明显:在小型应用中整体从设计到上线的速度很快,其中的管理工作简单;但是在需要更新和修改的情况下,应用整体高度聚合,各部分高耦合,牵一发而动全身,常常需要整体重新开发。
image.png
无服务器是一种架构理念,其核心思想是将提供服务资源的基础设施抽象成各种服务,以 API接口的方式供给用户按需调用,真正做到按需伸缩、按使用收费。这种架构体系结构消除了对传统的海量持续在线服务器组件的需求,降低了开发和运维的复杂性,降低运营成本并缩短了业务系统的交付周期,使得用户能够专注业务本身。在无服务器架构的理念和方法下,有很多种无服务器的技术形态,目前成熟落地的有 3 种形态,函数即服务(FaaS)、后端即服务(BaaS)和Serverless 容器。

云原生芯片

云原生技术的应用普及对云计算的上下游技术也产生了革命性的影响,芯片技术首当其冲。引发芯片云原生化演进的原因主要有两个,一是应用负载模型的精细化、动态演进,要求芯片内核技术升级。从架构设计上,芯片内核的线程处理分割需要更加细粒度,独立内核需要有独享的二级缓存,来能够最大程度的去适应云原生环境中需要平行扩展的微服务化应用,为用户提供更高性价比的服务;二是超大规模数据中心和边缘数据中心的需求猛增,这两类数据中心在延时、散热、功耗等需求与传统数据中心不同,这对 CPU 的部署密度和能耗的要求越来越高,基于 ARM架构的芯片成为云原生芯片的主要发展方向,比较典型的产品有阿里云的倚天 710 芯片、AWS 的Graviton 系列芯片等。

云原生网络

云原生网络的基本目标是满足云原生服务的网络端点和服务间的互通性、安全性和负载均衡要求。Kubernetes 已经成为容器编排的事实标准,容器网络也需与 Kubernetes 的调度机制相匹配。

容器网络接口 CNI(Container Network Interface) 是现行的网络接口标准, CNI 接口只实现创建、删除容器时的调用方法,其他所有的网络能力都交由网络厂商实现增值服务,这在一定程度上加速了网络方案的繁荣,但是给用户的方案选型造成了较大困扰。大部分的用户场景都是基于网络的通讯协议进行方案选择,根据网络协议的不同,可将网络方案分为路由模式、Overlay和 L2 方案三种。
image.png

相关实践学习
【AI破次元壁合照】少年白马醉春风,函数计算一键部署AI绘画平台
本次实验基于阿里云函数计算产品能力开发AI绘画平台,可让您实现“破次元壁”与角色合照,为角色换背景效果,用AI绘图技术绘出属于自己的少年江湖。
从 0 入门函数计算
在函数计算的架构中,开发者只需要编写业务代码,并监控业务运行情况就可以了。这将开发者从繁重的运维工作中解放出来,将精力投入到更有意义的开发任务上。
目录
相关文章
|
存储 Cloud Native 数据处理
从嵌入式状态管理到云原生架构:Apache Flink 的演进与下一代增量计算范式
本文整理自阿里云资深技术专家、Apache Flink PMC 成员梅源在 Flink Forward Asia 新加坡 2025上的分享,深入解析 Flink 状态管理系统的发展历程,从核心设计到 Flink 2.0 存算分离架构,并展望未来基于流批一体的通用增量计算方向。
343 0
从嵌入式状态管理到云原生架构:Apache Flink 的演进与下一代增量计算范式
|
4月前
|
运维 监控 Cloud Native
从本土到全球,云原生架构护航灵犀互娱游戏出海
本文内容整理自「 2025 中企出海大会·游戏与互娱出海分论坛」,灵犀互娱基础架构负责人朱晓靖的演讲内容,从技术层面分享云原生架构护航灵犀互娱游戏出海经验。
473 16
|
4月前
|
运维 监控 Cloud Native
从本土到全球,云原生架构护航灵犀互娱游戏出海
内容整理自「 2025 中企出海大会·游戏与互娱出海分论坛」,灵犀互娱基础架构负责人朱晓靖的演讲内容,从技术层面分享云原生架构护航灵犀互娱游戏出海经验。
|
2月前
|
人工智能 Kubernetes Cloud Native
Higress(云原生AI网关) 架构学习指南
Higress 架构学习指南 🚀写在前面: 嘿,欢迎你来到 Higress 的学习之旅!
664 0
|
8月前
|
运维 Cloud Native 测试技术
极氪汽车云原生架构落地实践
随着极氪数字业务的飞速发展,背后的 IT 技术也在不断更新迭代。极氪极为重视客户对服务的体验,并将系统稳定性、业务功能的迭代效率、问题的快速定位和解决视为构建核心竞争力的基石。
|
5月前
|
运维 监控 Cloud Native
从“守机器”到“写策略”——云原生架构把运维逼成了架构师
从“守机器”到“写策略”——云原生架构把运维逼成了架构师
132 1
|
运维 Cloud Native 持续交付
深入理解云原生架构及其在现代企业中的应用
随着数字化转型的浪潮席卷全球,企业正面临着前所未有的挑战与机遇。云计算技术的迅猛发展,特别是云原生架构的兴起,正在重塑企业的IT基础设施和软件开发模式。本文将深入探讨云原生的核心概念、关键技术以及如何在企业中实施云原生策略,以实现更高效的资源利用和更快的市场响应速度。通过分析云原生架构的优势和面临的挑战,我们将揭示它如何助力企业在激烈的市场竞争中保持领先地位。
328 13
|
Kubernetes Cloud Native 微服务
探索云原生技术:容器化与微服务架构的融合之旅
本文将带领读者深入了解云原生技术的核心概念,特别是容器化和微服务架构如何相辅相成,共同构建现代软件系统。我们将通过实际代码示例,探讨如何在云平台上部署和管理微服务,以及如何使用容器编排工具来自动化这一过程。文章旨在为开发者和技术决策者提供实用的指导,帮助他们在云原生时代中更好地设计、部署和维护应用。
|
7月前
|
人工智能 Cloud Native 容灾
深圳农商银行三代核心系统全面投产 以云原生架构筑牢数字化转型基石
深圳农商银行完成第三代核心系统全面上云,日均交易超3000万笔,峰值处理效率提升2倍以上。扎根深圳70余年,与阿里云共建“两地三中心”分布式云平台,实现高可用体系及全栈护航。此次云原生转型为行业提供可复制样本,未来将深化云计算与AI合作,推动普惠金融服务升级。
556 17
|
7月前
|
存储 Cloud Native 关系型数据库
PolarDB开源:云原生数据库的架构革命
本文围绕开源核心价值、社区运营实践和技术演进路线展开。首先解读存算分离架构的三大突破,包括基于RDMA的分布式存储、计算节点扩展及存储池扩容机制,并强调与MySQL的高兼容性。其次分享阿里巴巴开源治理模式,涵盖技术决策、版本发布和贡献者成长体系,同时展示企业应用案例。最后展望技术路线图,如3.0版本的多写多读架构、智能调优引擎等特性,以及开发者生态建设举措,推荐使用PolarDB-Operator实现高效部署。
411 4

热门文章

最新文章