同學，你聽說過“云原生”嗎？
我相信大部分人會回答：“Yes，I do.”
是的，作為云計算領域的一個新興概念，云原生現(xiàn)在頻繁出現(xiàn)在我們的視野中。很多互聯(lián)網(wǎng)大咖把它奉為至寶，走到哪說到哪。
那么，我們不僅會好奇，究竟什么是“云原生”？它會給我們帶來什么改變？
今天這篇文章，我們來探尋答案。
云原生的起源
介紹云原生之前，我們先介紹一下CNCF。
CNCF，全稱為Cloud Native Computing Foundation，中文譯為“云原生計算基金會”。
這個基金會成立于2015年12月11日，屬于Linux基金會旗下。
CNCF致力于培育和維護一個廠商中立的開源生態(tài)系統(tǒng)，來推廣云原生技術。
所以說，CNCF是云原生領域影響力最大最有話語權的組織。
說起CNCF的故事，還要從Cgroups（control groups，控制組群）開始說起。
十六年前，也就是2004年，谷歌開始使用容器技術。到了2006年，谷歌發(fā)布了Cgroups，最初叫Process Container（進程容器）。
Process Container的目的非常直白，它希望能夠像虛擬化技術那樣，給進程提供操作系統(tǒng)級別的資源限制、優(yōu)先級控制、資源審計能力和進程控制能力。
帶著這樣的設計思路，Process Container發(fā)布后第二年就進入了Linux內核主干。
因為在Linux內核中，容器（container）這個名詞有許多不同的意義，為避免混亂，就更名為Control Groups，也就是Cgroups。
2013年，Docker項目正式發(fā)布，2014年，Kubernetes項目也正式發(fā)布。
Kubernetes項目的初衷，就是提供一種方式去幫助大家方便、快速、優(yōu)雅地管理容器。（Kubernetes是云原生的基石，后面會細講。）
在Google和Redhat發(fā)布了Kubernetes之后，這個項目的發(fā)展速度非常之快。
2015年，由Google、Redhat以及微軟等大型云計算廠商以及一些開源公司共同牽頭成立了CNCF云原生基金會。
CNCF成立之初，就有22個創(chuàng)始會員，而且Kubernetes也成為了CNCF托管的第一個開源項目。
CNCF一直保持高速發(fā)展。截止2020年2月，已有433個會員。
會員名單（部分）
那么，CNCF是如何定義云原生的呢？
云原生技術有利于各組織在公有云、私有云和混合云等新型動態(tài)環(huán)境中，構建和運行可彈性擴展的應用。云原生的代表技術包括容器、服務網(wǎng)格、微服務、不可變基礎設施和聲明式API。
這些技術能夠構建容錯性好、易于管理和便于觀察的松耦合系統(tǒng)。結合可靠的自動化手段，云原生技術使工程師能夠輕松地對系統(tǒng)作出頻繁和可預測的重大變更。
云原生計算基金會（CNCF）致力于培育和維護一個廠商中立的開源生態(tài)系統(tǒng)，來推廣云原生技術。我們通過將最前沿的模式民主化，讓這些創(chuàng)新為大眾所用。
除了CNCF之外，網(wǎng)絡上還流傳著另一個版本的“云原生”定義和來源——
這種說法認為，是Pivotal公司的Matt Stine，于2013年首次提出云原生概念。
2015年，云原生剛推廣時，Matt Stine在《遷移到云原生架構》一書中定義了符合云原生架構的幾個特征：12因素、微服務、自敏捷架構、基于API 協(xié)作、扛脆弱性。
到了2017年，Matt Stine改了口風，將云原生架構歸納為模塊化、可觀察、可部署、可測試、可替換、可處理6特質。而Pivotal官網(wǎng)對云原生概括為4個要點：DevOps+持續(xù)交付+微服務+容器。
MattStine認為云原生它是一個思想的集合，包括DevOps、持續(xù)交付（Continuous Delivery）、微服務（MicroServices）、敏捷基礎設施（Agile Infrastructure）、康威定律（Conways Law）等。
云原生既包含技術（微服務，敏捷基礎設施），也包含管理（DevOps，持續(xù)交付，康威定律，重組等），可以說是一系列云技術、企業(yè)管理方法的集合。
我們還是以CNCF官方的定義為準吧。
按CNCF的定義，云原生的代表技術包括容器、服務網(wǎng)格、微服務、不可變基礎設施和聲明式API。
那么，這些技術都是什么？這些技術有什么聯(lián)系？
云原生的代表技術
容器
一般我們說的“容器”（LinuxContainer，LXC），都是“Linux容器”（當然微軟也在搞容器，但還沒Linux那么成熟）。
開源解決方案供應商紅帽官網(wǎng)給出的容器定義：
Linux?容器是與系統(tǒng)其他部分隔離開的一系列進程。
運行這些進程所需的所有文件都由另一個鏡像提供，這意味著從開發(fā)到測試再到生產的整個過程中，Linux 容器都具有可移植性和一致性。
因而，相對于依賴重復傳統(tǒng)測試環(huán)境的開發(fā)渠道，容器的運行速度要快得多。容器比較普遍也易于使用，因此也成了 IT 安全方面的重要組成部分。
容器提供進程級的隔離，可以將操作系統(tǒng)管理的資源劃分到相互隔離的組中，在相互隔離的組之間解決資源使用存在沖突的問題。
比如應用程序（Application）APP 1 ，只能在centos 操作系統(tǒng)上運行；APP2只能在Ubuntu操作系統(tǒng)上運行。而同一個操作系統(tǒng)同時運行APP1和APP2就產生沖突。容器技術則恰恰可以解決這類問題。目前主流的容器技術有Docker、LXD以及RKT等。
Docker
說到容器，就不得不說Docker。
2010年，幾個大胡子的年輕人在美國舊金山成立了一家名叫“dotCloud”的公司。這家公司主要提供基于PaaS的云計算技術服務。具體來說，是和LXC有關的容器技術。
LXC，就是Linux容器虛擬技術（Linux container）。
后來，dotCloud公司將自己的容器技術進行了簡化和標準化，并命名為——Docker。
Docker項目發(fā)布時，無非也是LXC的一個使用者。它創(chuàng)建和使用應用容器的邏輯跟Warden等競爭對手沒有本質不同。
不過，我們現(xiàn)在也知道，真正讓PaaS項目無所適從的，是Docker項目最厲害的殺手锏：容器鏡像。
Docker項目通過容器鏡像，直接將一個應用運行所需的完整環(huán)境，即：整個操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)也打包了進去。
這種思路，可算是解決了困擾PaaS用戶已久的一致性問題，制作一個“一次發(fā)布、隨處運行”的Docker鏡像的意義，一下子就比制作一個連開發(fā)和測試環(huán)境都無法統(tǒng)一的Buildpack高明了太多。
Docker項目大大降低了容器技術的使用門檻。輕量級，可移植，虛擬化，語言無關，寫了程序扔上去做成鏡像可以隨處部署和運行，開發(fā)、測試和生產環(huán)境徹底統(tǒng)一了，還能進行資源管控和虛擬化。
Docker作為一種開源應用容器引擎，是為開發(fā)人員和系統(tǒng)管理員設計的用于構建、發(fā)布和運行分布式應用的平臺，典型的Docker平臺Kubernetes、OpenShift V3、Flynn、Deis等。
Docker允許開發(fā)人員將各種應用以及依賴包打包到一個可移植的Docker容器中，以Docker容器為資源分割和調度的基本單位，封裝整個軟件運行時的環(huán)境，然后發(fā)布到Linux機器上。
按照Docker的設計方案，應用軟件的交付過程如同海上運輸，操作系統(tǒng)OS如同一個貨輪，每一個在OS基礎上的軟件都如同一個集裝箱。
用戶可以通過標準化手段自由組裝運行環(huán)境，同時集裝箱的內容可以由用戶自定義，也可以由專業(yè)人員（開發(fā)人員或系統(tǒng)管理員）定制。
如此一來，交付一個應用軟件產品，就相當于交付一系列標準化組件的集合。
