打造企業(yè)的云原生，有哪些具體工具？

云原生可謂當下最火熱的項目開發(fā)技術之一，各種傳統(tǒng)應用都在向云原生應用的方向靠攏。在過去的十年中，云計算有了巨大的增長。根據 Gartner 預測，2020 年全球公共云服務市場將增長 17％，總額將達到 2664 億美元，遠高于 2019 年的 2278 億美元。云計算使世界上一些大型公司重塑并主導其所在行業(yè)。這些公司的產品基于云服務，并利用云原生技術來比競爭對手做到更快，更具適應性。許多企業(yè)采用了云原生技術，并將概念引入其內部部署應用程序。
以下便是業(yè)界常用的云原生工具列表。各大公司通過使用它們，實現(xiàn)了更快的產品交付，更少的摩擦，以及更低的開發(fā)與維護成本。
1.單獨部署工具：微服務
微服務能夠將產品的功能劃分為多個可以被單獨部署的單元。例如，在傳統(tǒng)的非云原生(pre-cloud-native)部署中，通常只有一個網站服務來管理各種API和客戶間的交互。但是通過使用微服務，您可以將該網站分解成為包括賬號服務和用戶服務在內的多個服務。據此，您可以單獨地對這些服務進行開發(fā)、部署和擴展。
2.云原生生態(tài)系統(tǒng)中的基礎工具：持續(xù)集成/持續(xù)部署
持續(xù)集成/持續(xù)部署(CI/CD)是一種基礎架構組件，它支持自動化的測試執(zhí)行(和可選的部署)，拉取式請求合并，以及版本控制事件。CI/CD使得公司能夠實現(xiàn)諸如：單元測試、靜態(tài)分析、以及安全分析等質量門。而且，作為云原生生態(tài)系統(tǒng)中的基礎工具，CI/CD也可以提高工程效率，并減少錯誤的數(shù)量。

3.云原生生態(tài)系統(tǒng)的核心：容器
容器通過簡化開發(fā)人員的操作，來提高交付速度和產品質量。通過使用帶有Docker工具的容器，開發(fā)團隊可以指定目標系統(tǒng)的依賴性，同時提供統(tǒng)一且通用的執(zhí)行層面。而通過該層面，團隊只需著眼于Kubernetes之類容器編排等單個基礎設施。
同時，工程團隊可以將容器的鏡像存儲在容器的注冊表中，以提供漏洞分析和細粒度的訪問控制。
4.用于啟動和管理大量容器的工具：容器編排
它并不需要特定于語言或團隊的部署策略，而是允許用戶指定某個或某組容器鏡像進行配置。編排的最后是將這些規(guī)范轉換為運行的工作流。因此，開發(fā)團隊可以只維護一個用于執(zhí)行任何一種OCI規(guī)范的容器。
5.施云端配置的策略：基礎設施即代碼
基礎設施即代碼是一種在版本控制的基礎上實施云端配置的策略。過去，公司通常需要通過管理面板，來手動配置和管理云端資源。不過，這樣會導致團隊很難跟蹤各種手動更改。而基礎設施即代碼則是通過將云端資源定義為代碼，并將其納入版本控制之中，來解決該問題。也就是說，我們可以在代碼中對基礎設施的配置進行更改，并通過公司的部署過程進行升級，其中可以包括同行評審(peer reviews)、CI和CD等。而版本控制則會提供一套審核日志，來顯示誰、何時更改了哪些資源。
6.密碼管理
像密碼、私鑰和API憑據等密碼管理，對于云原生解決方案來說是必不可少的。它們需要被加密后，存儲到相應的配置中。成熟的解決方案往往是通過頒發(fā)臨時的數(shù)據庫憑據或循環(huán)憑據，來保障密碼管理的安全性。由于容器化服務可以實現(xiàn)水平方向擴展，并且可以被安排在許多不同的機器上，因此我們需要為云原生應用程序配置一套合適的密碼管理方案，以免增加密碼泄漏的風險暴露面。
7.證書
對于基于容器的解決方案來說，許多不同的服務可能會在同一臺物理機器上運行。如果數(shù)據沒有被加密，那些已經獲得了主機網絡訪問權限的攻擊者，就能夠輕松地讀取到各個服務之間的所有通信。通過TLS進行安全通信不僅是一種最佳實踐，而且是必不可少的。當然，自動化更新云原生證書的解決方案，會比手動部署要可靠得多。
8 .API網關
API網關在實際應用中往往被作為反向代理，提供了類似于Apache和NGINX之類傳統(tǒng)反向代理產品的功能。此外，API網關還支持：gRPC、HTTP/2和Websockets等協(xié)議、動態(tài)配置、雙向TLS、路由、提供諸如速率限制和電路中斷等云服務彈性功能等。
9.日志
作為可觀察性的基礎，日志記錄對于開發(fā)團隊來說是再熟悉不過了。云原生工具在日志方面強調的是受監(jiān)控指標的時序性，旨在以成本效益的方式，獲悉事件發(fā)生的原委。同時，日志對于云端應用的開發(fā)調試與觀察，也是必不可少的“剛需”。
10.監(jiān)控
上面提到的時序日志往往來自于監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過聚合監(jiān)控數(shù)據，以避免存儲所有的事件。也就是說，云原生系統(tǒng)需要通過成本效益的方式，來了解系統(tǒng)在如下方面的狀態(tài)：
進行了多少次操作?操作的結果是成功還是失敗?其狀態(tài)代碼是什么?操作耗時多久?重要資源(如：隊列深度或線程池)的數(shù)值是多少?
您可以為受監(jiān)控的指標分配不同的維度，以深入了解單個主機、操作系統(tǒng)、以及版本等方面的性能。
11.警報
警報是日志監(jiān)控的結果，它會將系統(tǒng)出現(xiàn)的問題、以及對應的時序指標，通知到操作人員。例如，當系統(tǒng)的HTTP 500系列狀態(tài)代碼增加、或請求等待時間延長時，此類警報會及時發(fā)送到運營團隊處。對于云原生系統(tǒng)而言，出現(xiàn)問題并不可怕，可怕的是大家不知道問題出在哪里。因此，警報的作用是不言而喻的。
12.追蹤
為了減少在啟動和擴展服務上的開銷，開發(fā)團隊往往會在服務發(fā)布之前，分配給云服務更多的資源。支持團隊可以通過監(jiān)控和跟蹤各個服務之間的通信，來了解用戶的最終狀態(tài)，以及用戶在使用過程中，每個階段的耗時和資源使用率。據此，當出現(xiàn)性能問題時，團隊可以及時捕獲到錯誤信息。因此，作為觀察和調試工具的深化，云原生技術的跟蹤功能，可以讓團隊更快地診斷問題，進而顯著地減少宕機時間。
13.服務網格
作為上述功能的綜合，云服務網格可以提供動態(tài)路由、負載平衡、服務發(fā)現(xiàn)、網絡策略，以及包括斷路器(和重試機制在內的云服務彈性功能。我們可以將服務網格視為云計算原生架構在負載平衡方面的一種進化。
云時代下，我們必須以全新的理念來看待軟件架構和基礎設施，只有從這個角度理解云原生才能得到正確的答案。
未來必然是屬于云原生的，通過靈活地選用上述云原生工具，我們可以適當?shù)靥岣咴品债a品的交付速度，增加服務的可用性與性能。但，企業(yè)變革的絕不僅僅是工具，而是從思想到方法，再到工具的一整套理念。只有這樣，才能更好迎接云時代的到來。
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