【云原生基础】了解云原生，什么是云原生？

📑前言

本文主要讲了云原生的基本概念和原则的文章，如果有什么需要改进的地方还请大佬指出⛺️

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📑前言
**目录**
- 什么是云原生
- 云原生的优势有哪些？
- 什么是云计算架构
- 什么是云计算架构分层
- 什么是Kubernetes
- [为什么你需要 Kubernetes ？](#为什么你需要 Kubernetes ？)
- 什么是Paas
- [Paas 和 Docker的区别](#Paas 和 Docker的区别)
- 云原生安全的未来
📑文章末尾

什么是云原生

云原生（Cloud-Native）是一种软件开发和部署方法论，旨在利用云计算、容器化、微服务架构和持续交付等现代技术和最佳实践，以构建、部署和运行可伸缩、高可用、弹性和易于管理的应用程序。云原生应用程序旨在充分发挥云计算的潜力，以更好地满足快速发展的数字业务需求。

以下是云原生的关键特点和概念：

容器化：云原生应用程序通常使用容器技术（如Docker）进行封装，使应用程序及其依赖项可以在不同环境中一致运行。容器化提供了隔离、可重复部署和快速部署的好处。
微服务架构：云原生应用程序使用微服务架构，将应用程序拆分为小的、独立的服务，每个服务负责特定功能。这种方式提高了可伸缩性和灵活性，并使不同服务可以独立开发、部署和维护。
自动化和自动扩展：云原生应用程序通常具备自动化运维特性，包括自动部署、监控、故障恢复和自动扩展。这样可以确保应用程序在高负载时具有高可用性。
持续交付：云原生应用程序使用持续集成和持续交付（CI/CD）管道来自动构建、测试和部署新代码。这使得快速交付新功能和修复变得更加容易。

云原生的优势有哪些？

1.高可用性

云原生可以实现应用程序的高可用性和容错性，以保证应用程序的稳定性和可靠性。

2.可扩展性

云原生可以根据应用程序的需求动态地扩展计算资源，提高资源的灵活性和可用性。

3.灵活性

云原生可以根据应用程序的需求选择不同的云服务和云平台，提高资源的灵活性和可用性。

4.效率

云原生可以通过自动化管理和持续交付的方法提高效率，从而节省时间和成本。

5.安全性

云原生可以提供多层次的安全保障，保护企业的数据和隐私。

什么是云计算架构

云计算架构通常包括以下主要组件和层次：

物理层：这一层包括数据中心、服务器、网络设备等硬件基础设施，它们提供了计算、存储和网络资源。物理层通常由云服务提供商管理和维护。
虚拟化层：虚拟化技术允许将物理资源划分成虚拟资源，以便多个租户或应用程序共享硬件资源。这包括虚拟机（VM）、容器、虚拟网络和虚拟存储。
资源管理和自动化：这一层包括资源分配、负载均衡、自动伸缩、故障恢复和自动化操作。资源管理和自动化层确保资源有效利用和高可用性。
云服务层：云服务层包括各种云服务，如基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。这些服务为应用程序提供所需的计算、存储、数据库、开发工具、分析等功能。
应用程序层：这是云计算的最顶层，包括用户应用程序、Web应用程序、移动应用程序等。这些应用程序在云服务层上构建，可以是企业应用、社交媒体、电子商务等各种类型。
网络和安全：云计算架构需要有效的网络连接，以便数据流动和访问云服务。安全也是至关重要的，包括身份认证、访问控制、加密、威胁检测和合规性管理。
监控和管理：监控和管理层提供了对云环境的实时监控、性能管理、故障检测和问题解决的工具。这有助于维护和优化云服务。

什么是云计算架构分层

一般来说，大家比较公认的云架构是划分为基础设施层、平台层和软件服务层三个层次的。对应名称为IaaS，PaaS和SaaS。IaaS。

IaaS主要包括计算机服务器、通信设备、存储设备等，能够按需向用户提供的计算能力、存储能力或网络能力等IT基础设施类服务，也就是能在基础设施层面提供的服务。IaaS能够得到成熟应用的核心在于虚拟化技术，通过虚拟化技术可以将形形色色计算设备统一虚拟化为虚拟资源池中的计算资源，将存储设备统一虚拟化为虚拟资源池中的存储资源，将网络设备统一虚拟化为虚拟资源池中的网络资源。当用户订购这些资源时，数据中心管理者直接将订购的份额打包提供给用户，从而实现了IaaS。

PaaS, Platform as a Service，中文名为平台即服务。如果以传统计算机架构中"硬件+操作系统/开发工具+应用软件"的观点来看待，那么云计算的平台层应该提供类似操作系统和开发工具的功能。实际上也的确如此，PaaS定位于通过互联网为用户提供一整套开发、运行和运营应用软件的支撑平台。就像在个人计算机软件开发模式下，程序员可能会在一台装有Windows或Linux操作系统的计算机上使用开发工具开发并部署应用软件一样。微软公司的Windows Azure和谷歌公司的GAE，可以算是PaaS平台中最为知名的两个产品了。

SaaS，Software as a Service，软件即服务。简单地说，就是一种通过互联网提供软件服务的软件应用模式。在这种模式下，用户不需要再花费大量投资用于硬件、软件和开发团队的建设，只需要支付一定的租赁费用，就可以通过互联网享受到相应的服务，而且整个系统的维护也由厂商负责。

什么是Kubernetes

Kubernetes，简称 k8s（k，8 个字符，s------明白了？）或者 "kube"，是一个开源的 Linux 容器自动化运维平台，它消除了容器化应用程序在部署、伸缩时涉及到的许多手动操作。换句话说，你可以将多台主机组合成集群来运行 Linux 容器，而 Kubernetes 可以帮助你简单高效地管理那些集群。构成这些集群的主机还可以跨越公有云、私有云以及混合云。

Kubernetes 最开始是由 Google 的工程师设计开发的。Google 作为 Linux 容器技术的早期贡献者之一，曾公开演讲介绍 Google 如何将一切都运行于容器之中（这是 Google 的云服务背后的技术）。Google 一周内的容器部署超过 20 亿次，全部的工作都由内部平台 Borg 支撑。Borg 是 Kubernetes 的前身，几年来开发 Borg 的经验教训也成了影响 Kubernetes 中许多技术的主要因素。

为什么你需要 Kubernetes ？

真实的生产环境应用会包含多个容器，而这些容器还很可能会跨越多个服务器主机部署。Kubernetes 提供了为那些工作负载大规模部署容器的编排与管理能力。Kubernetes 编排让你能够构建多容器的应用服务，在集群上调度或伸缩这些容器，以及管理它们随时间变化的健康状态。

Kubernetes 也需要与网络、存储、安全、监控等其它服务集成才能提供综合性的容器基础设施。

什么是Paas

平台即服务（PaaS）是一种云计算模型之一，其中第三方提供商通过互联网向用户提供硬件和软件工具（通常是应用程序开发所需的工具）。 PaaS提供商在其自己的基础架构上托管硬件和软件。因此，PaaS使开发人员免于必须安装内部硬件和软件来开发或运行新应用程序的麻烦。

以下是PaaS的主要特点和优势：

应用程序开发和部署：PaaS平台提供了一个开发环境，其中包括编程语言、开发工具、库和框架。开发人员可以使用这些工具来编写、测试和部署应用程序。
自动化和管理：PaaS提供自动化的管理功能，包括应用程序托管、数据库管理、负载均衡和自动伸缩。这些功能减轻了开发人员对基础设施管理的负担。
多租户支持：PaaS平台支持多租户模型，允许多个用户或团队共享相同的开发和运行环境，同时进行隔离和安全性控制。
弹性和可伸缩性：PaaS平台通常具有弹性和可伸缩性功能，可以根据应用程序的负载需求自动扩展或缩减资源。
集成和生态系统：PaaS平台通常包括集成的开发工具、第三方服务和API，以支持应用程序开发和连接到其他云服务。
付费模型：PaaS通常采用按使用量付费的模型，这意味着开发人员只支付他们实际使用的资源，而不需要预先购买和维护硬件设备。
快速开发和迭代：PaaS可以加速应用程序的开发周期，支持快速迭代和持续交付，有助于开发人员更快地推出新功能和修复bug。

总的来说，PaaS是一个强大的云计算服务模型，适用于开发人员和团队，帮助他们更快速、更高效地构建和部署应用程序，同时减轻了底层基础设施管理的负担。这使得PaaS成为云计算领域的重要组成部分，用于支持现代应用程序的开发和交付。

Paas 和 Docker的区别

PaaS（Platform as a Service）和Docker是两种不同的云计算和容器化技术，它们有一些相似之处，但也有重要的区别：

抽象级别:
- PaaS：PaaS提供了一个高度抽象的应用程序开发和部署平台，开发人员可以在平台上构建、测试和部署应用程序，而不必关心底层的操作系统和基础设施。
- Docker：Docker提供了容器化技术，允许开发人员将应用程序及其依赖项打包到容器中，并在不同环境中一致运行。Docker提供了更低层次的抽象，允许更多的控制和配置。
环境和依赖项:
- PaaS：PaaS通常提供了一整套开发环境、运行时和支持库，开发人员使用这些环境构建应用程序。依赖项通常由PaaS提供商管理。
- Docker：Docker容器允许开发人员打包应用程序及其依赖项，使应用程序在不同环境中具有一致性，无论是开发、测试还是生产环境。
灵活性:
- PaaS：PaaS平台通常提供了一种特定编程语言、框架或技术的开发环境，因此对于某些特定的需求可能不够灵活。
- Docker：Docker容器提供了更大的灵活性，可以容纳几乎任何编程语言、应用程序和服务，而不受限制于特定的编程模型。
资源控制:
- PaaS：PaaS通常提供了资源自动伸缩和管理，但在底层资源控制方面可能有限。
- Docker：Docker容器允许更精细的资源控制和配置，可以更好地满足应用程序的性能需求。
移植性:
- PaaS：PaaS平台通常依赖于特定的提供商和云环境，可能在不同的PaaS提供商之间不够可移植。
- Docker：Docker容器是可移植的，可以在不同的云提供商和环境中运行。

综上所述，PaaS是一个高度抽象的应用程序开发和部署平台，适用于开发人员，但可能对于需要更多灵活性和控制的情况不够理想。Docker提供了更低层次的容器化技术，允许更多的控制和可移植性，适用于需要更多自定义配置的场景。在实际应用中，PaaS和Docker可以相互结合使用，以满足不同的需求。

云原生安全的未来

云原生安全将继续演化，以满足不断变化的威胁和技术发展。未来的趋势可能包括：

AI和机器学习

将AI和机器学习应用于安全监控，以识别潜在的威胁和异常活动。
云原生安全工具

新的云原生安全工具和平台将不断涌现，以应对新的威胁和需求。
合规性和隐私

随着法规和隐私要求的不断增加，合规性和隐私保护将成为云原生安全的重要组成部分。
安全文化

企业将建立安全文化，使每个员工都成为安全的一部分，而不仅仅是IT部门的责任。