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解析華為云全棧PaaS全景圖,釋放云原生計算大未來

2019-05-08 09:54:35 來源:   

  在云技術堆棧中,最能體現軟件能力之一的就是PaaS平臺及服務,在2018中國軟件百強企業榜單中,華為已經連續十六年獲得第一。華為云基于華為軟件能力30年經驗的積累,自2016年以來華為云企業應用服務就在陸續推出PaaS產品。

  在2019華為分析師大會(HAS2019)期間,華為云PaaS首席科學家、華為云智能應用平臺總設計師熊英博士亮相,對外整體介紹了過去幾年華為云形成的PaaS技術全棧能力以及完整的云原生計算平臺——華為云智能應用平臺3.0。作為CNCF(云原生計算基金會)初創會員董事,擁有20多年軟件開發與架構設計經驗的熊英在云原生領域有深刻的理論與實踐經驗。熊英表示,鑒于云原生對于未來企業軟件產業的重大影響,華為云在2015年就將其列入戰略技術投資范圍,如今已經取得了大量成果,成為了云原生技術的領導者。

  (華為云PaaS首席科學家、華為云智能應用平臺總設計師熊英博士)

  以華為云智能應用平臺3.0為代表的華為云企業應用服務技術,其優勢在于全棧云原生計算的能力以及面向數字化轉型需求的支撐平臺,目標是讓企業上云更簡單、數字化轉型更智能。在云原生計算領域,Kubernetes和云原生技術推廣的最大困難在于技術復雜性,而華為云在Kubernetes+Docker、微服務以及Serverless等云原生技術“三駕馬車”領域,都推出了簡便好用的產品與服務,不斷降低云原生技術使用門檻。

  華為云智能應用平臺3.0集華為軟件技術能力之大成,凝聚了華為全球數字化轉型的實踐以及華為多年來在開源軟件領域的持續投資成果,堪稱“軟件百強之首”的華為,推出的云原生大時代的扛鼎之作。

  華為云企業應用服務全景圖

  華為云企業應用服務的整體架構在吸收全球頂級云原生系列開源項目的基礎上,也融入了華為自己特色的技術體系。華為云智能應用平臺3.0主要特色包括一個“底座”、兩大應用創新平臺和一個應用創新解決方案:一個“底座”就是ServiceStage微服務應用平臺,兩大應用創新平臺就是企業集成平臺ROMA、智能邊緣平臺IEF,以及區塊鏈解決方案BCS。而承載華為云智能應用平臺3.0的,就是全行業首發的華為云容器多云及混合云管理平臺(MCP),比Google的Anthos還提早一個月發布。

  就整體華為云企業應用服務的全棧技術來說,包括:一站式微服務應用管理平臺,含有ServiceStage微服務云應用平臺、應用編排服務AOS、微服務引擎CSE、容器鏡像服務SWR、應用性能管理APM、云性能測試服務CPTS、應用運維管理AOM;企業級云中間件,含有分布式緩存服務Redis、分布式消息服務DMS、API網關APIG、區塊鏈BCS;Kubernetes容器平臺,含有云容器引擎CCE、云容器實例CCI;高性能Serverless無服務器函數FunctionGraph;以及智能邊緣云IEF和企業集成平臺ROMA等。

  具體理解,華為云企業應用服務以Kubernetes等容器技術為核心,圍繞Kubernetes的核心功能提供云容器引擎CCE和云容器實例CCI等。自2016年首發CCE,華為在2017年成為第一批全球Kubernetes認證的服務提供商,CCE也首批通過了Kubernetes的一致性認證。CCE是華為云自研推出的高性能、高可靠公有云容器全棧解決方案,貫穿應用開發、交付與運維流程,提供完整的一站式云上應用生命周期管理方案,深度整合華為云的計算、存儲、網絡能力。

  在容器底層的微服務治理方面,ServiceStage是凝結華為微服務團隊多年研發經驗的云原生應用開發平臺,面向企業提供AI、區塊鏈、微服務、移動和Web類應用開發的全棧解決方案,幫助用戶快速創建企業級云原生應用,加速業務創新。ServiceStage提供Spring Cloud、Service Mesh和ServiceComb商業版(微服務引擎CSE),幫助企業快速構建基于微服務架構的分布式應用。

  ServiceStage 可支持多種編程語言,集成 Eclipse、IDEA、Jenkins、Maven 等多種工具生態,支持線下開發環境和線上云環境的無縫集成,面向DevOps提供應用開發、編譯、構建、發布、部署、配置、壓測、上線、運維和治理等全棧、全生命周期能力。而微服務引擎CSE則是一站式微服務管理平臺,提供高性能微服務框架和一站式服務注冊、服務治理、動態配置和分布式事務管理控制臺,幫助用戶實現微服務應用的快速開發和高可用運維。

  在無服務器函數計算方面,華為2017年已經上線函數服務,是國內首家發布函數編排服務的云服務提供商。華為云推出的全球首款基于Kubernetes的無服務器容器實例CCI,用戶只需要管理運行在Kubernetes上的容器化業務,其余的底層計算資源管理全部交給華為云自動化管理。

  在云原生計算“三駕馬車”之外,華為云企業應用服務的企業集成平臺ROMA和智能邊緣平臺IEF則滿足了大型跨國企業的復雜計算環境連接以及云與邊緣計算的協同。ROMA能夠連接企業IT系統、數據、消息、API 、設備、云服務,提供統一的應用與數據集成平臺。ROMA源自華為內部信息化建設集成經驗,幫助企業簡化集成,加速應用上云。ROMA在云上云下應用集成、云間應用集成、跨區域集成、設備數據集成、企業能力開放、B2B集成、業務出海集成等場景中,解決了企業數字化轉型過程中需要連接傳統應用與云原生應用、工業與IT設備和數據、私有云和公有云、全球各節點等多種復雜的集成和連接需求。智能邊緣平臺IEF則將華為云AI服務延伸到邊緣側,將邊緣節點智能化,充分滿足業務的實時性需求、優化計算資源使用。

  華為云的全球首個容器多云&混合云解決方案(MCP),提供跨云平臺(不同公有云之間或公有云到私有云)的Kubernetes集群和云原生應用統一監控、部署、運維的能力,以及業務流量的跨云統一治理、地域親和策略,幫助企業用戶客戶輕松應對業務流量高峰的沖擊、云單點宕機故障以及業務全球一體化運營區域化接入的訴求。

  還值得一提的是華為云依托自身硬件的積累和優勢,將云服務與硬件基礎結合,推出“殺手級”云原生服務。例如,華為云AI容器是全球首款支持共享GPU的高性能容器產品,在業界首家實現了多容器共享GPU資源,大幅降低了AI計算的成本,并在AI計算性能上比通用方案提升了3-5倍以上。華為云AI容器運行在高性能的裸金屬服務器上,通過NUMA架構和100G IB網卡實現高速、低延遲的大數據量傳輸,讓GPU充分發揮大規模并行計算的優勢。華為云還通過優化K8S容器調度引擎,為容器中的AI計算任務分配更細粒度的GPU資源,實現多個AI計算任務共享GPU。此外,華為云還提供了裸金屬容器、iCAN容器網絡、Fuxi容器存儲、Windows容器和GPU容器等多種容器,為企業提供了豐富的選擇。

  華為云企業應用服務可以說是軟件產業的“鴻篇巨制”,集華為數十年來的軟件功底和深厚積累,優勢在于全棧、全局性的軟件能力:既有面向容器和微服務的云原生基礎層,也有面向大中型企業的云原生應用開發解決方案,還有針對數字化轉型需求的支撐平臺,為不同的訴求和不同類型的客戶實現了創新提速。

  三位一體的云原生領導力

  正如同云原生計算有微服務、容器、無服務器計算“三駕馬車”那樣,華為云自2015年開始前瞻性戰略投資云原生技術,也建設了三位一體的領導力:云原生開源社區、產業標準化和華為數字化轉型能力輸出。

  華為從2015年開始就前瞻性對云原生技術進行了戰略投資,比國內其它企業都更早一步加入全球云原生開源社區。華為在2015年12月參加CNCF云原生基金會的初創工作時,當時在中國還只有華為一家成員,經過了三年的發展,現在全球已經發展了超過325家成員,其中有超過10%在中國。熊英博士在2015年CNCF初創時,就代表華為成為了CNCF基金會董事。目前,華為云在云原生社區CNCF貢獻度全球第三、國內第一,在云原生技術的應用實踐中發揮著不可替代的作用。華為云企業應用服務本身兼容社區開放的API,對于基于Kubernetes開發的應用,可以快速移植和無縫對接;非Kubernetes生態的第三方服務可以通過ServiceBroker接入華為云的應用,形成協同。

  在Kubernetes項目創立初期,華為作為CNCF的初創成員及白金會員,率先通過實踐不斷回饋社區。在對 Kubernetes 社區的貢獻中,華為整體貢獻在國內廠商中持續位居第一,并在2018年成為亞洲首家獲得CNCF TOC成員席位的公司,由此華為將更進一步參與整個云原生領域最高決策。華為云還是全球首批通過了Kubernetes認證的服務商之一,華為云貢獻給CNCF的開源項目KubeEdge,完全基于云原生技術:KubeEdge解決了智能應用的移植性問題,為構造泛在的智能邊緣網絡提供了可能性。KubeEdge還是CNCF社區接納的首個邊緣計算項目,并已成為智能邊緣計算領域的架構標準。

  另一個被開源社區接納并成為頂級項目的就是ServiceComb,Apache ServiceComb是一個開源微服務軟件框架,旨在使開發人員能夠高效、方便地輕松構建和管理微服務應用。該項目最初是在華為開發的,并于2017年11月捐贈給Apache基金會進行孵化,2018年10月Apache 董事會通過ServiceComb 畢業決議并成為頂級項目(TLP)。Apache ServiceComb也是華為云微服務引擎CSE的核心,它廣泛應用于華為消費云、華為云核、華為EI等眾多主要產品,是華為微服務的事實標準。

  華為還參與了更多的開源社區。華為在2016年已在區塊鏈領域布局,積極參與Linux基金會下的Hyperledger(又稱“超級賬本”)項目,并被社區授予Maintainer職位。2018年,華為云對外開放了賦能信用場景的區塊鏈服務BCS,基于華為在分布式并行計算、PaaS、數據管理、安全加密等核心技術領域多年積累研發的云服務產品,幫助企業解決數據流轉過程中的可信性難題。華為云區塊鏈服務還將以BCS為核心,打造云服務+網絡+芯片/終端,三位一體的區塊鏈架構,服務于構建端到端的可信社會體系。

  在推進云原生產業標準化方面,華為云積極參與了國內的微服務標準規范。微服務標準規范是由中國信通院發起,包括華為在內的眾多廠商代表參與。華為云基于自身在微服務上的眾多商業實踐,在標準編寫過程當中貢獻了大量的技術建議,例如Apache ServiecComb 就作為標準制定的核心參考架構。華為云ServiceStage進一步參與微服務平臺評估工作,在2019年云原生產業大會上,ServiceStage憑借完整的解決方案和成熟的產品能力,順利通過了首批微服務平臺評估。

  (華為云ServiceStage微服務平臺首批通過可信云認證)

  華為云還參與了業界首個《云原生技術實踐白皮書(2019)》和《無服務器技術架構白皮書(2019)》,這兩份白皮書均由中國信通院組織,眾多業界廠商參與。華為云的FunctionGraph入選了《無服務器技術架構白皮書(2019)》,白皮書還特別介紹了用戶開發的函數在部署到華為云之前,可以使用華為云 Serverless Sandbox(HSS)在本地開發和測試Serverless應用,該工具可以將來自華為云服務的事件直接路由到本地環境,以調試本地函數功能。此外,華為云還參加了由中國信息通信研究院牽頭,聯合云原生技術提供商與眾多行業的用戶代表共同成立的云原生產業聯盟,華為云架構師Hill和Apache ServiceComb 項目VP Willam Jiang被受聘為云原生產業聯盟技術委員會專家。

  在華為云企業應用服務中,華為數字化轉型能力的輸出,是最大的亮點之一。華為云智能應用的企業集成平臺ROMA,是華為全球數字化轉型最佳實踐的凝聚。

  ROMA(Relationship Open Multi-ecosystem Any-connect)的命名寓意“條條大路通羅馬”。華為公司業務廣泛,涵蓋2B和2C業務領域,既有傳統IT也有互聯網IT,既有大量部署在私有云內部的應用,也有VMALL、CRM等云端應用,還有遍及全球的華為業務系統和合作伙伴業務系統,面臨著大量跨區域、跨國間應用集成訴求,ROMA就是在這樣的背景下開發出來的企業應用集成平臺。在華為內部,ROMA集成了600多個IT應用,支撐全球8個區域數據中心、涉及170個國家、超過70個制造、供應、外協廠的IT系統集成,日均運行任務1千萬次、日數據流量18億次、峰值達40億次。

  熊英強調,華為自身就是個“跨界”者,既有數字化轉型的生產供應,也有世界領先的電信產品和軟件,因此華為非常理解行業應用的數字化轉型訴求:一方面想讓需要快速創新的業務,充分享受到云原生技術紅利;另一方面也不愿意改造那些遺留的應用系統。而ROMA平臺就能兼顧這些需求,將Legacy應用與Cloud native應用通過ROMA平臺鏈接在一起,用最小的代價分階段實現企業數字化轉型和智能化升級。

  除ROMA能力外,華為云企業應用服務還凝聚了諸多華為數字化轉型的最佳實踐。例如,華為微服務CSE就歷經華為消費者云的億級消費者場景考驗,成功應用在華為手機終端的負一屏智能助手中。作為運行在華為手機上的超級應用,華為智能助手以3.2億的用戶體量運行在華為云的消費者云上,應用市場日活高達6500萬,云端相冊每日新增相片已達4200萬。華為智能助手最開始是單體應用,在海量用戶的數字化場景下,面臨系統架構分布式云化的迫切需求和挑戰。基于CSE微服務框架開發并統一管理,智能助手將后端拆分為多個微服務并實施集群部署,現已支撐9000W用戶日均1.8億次請求,穩定支持華為智能助手實現多個應用的分布式部署及管理,大幅縮短應用的迭代周期,并通過動態自治釋放運維成本。如今,華為微服務CSE已經在華為流程IT、各產品線云化、消費者云、外部客戶等眾多重大項目上成功穩定商用。

  全面梳理華為云企業應用服務的全棧能力,就會發現其博大精深、理論與實踐結合、兼顧傳統應用與云原生應用等特色。熊英強調,數字化轉型對軟件架構設計有著較高的要求,華為云會更多的考慮如何提高軟件架構設計者的使用體驗,釋放云原生技術紅利,助力更多企業數字化轉型和智能化升級。

  2019年被視為云原生應用爆發之年。正如《云原生技術實踐白皮書(2019)》所提及:經過幾年的發展,云原生的理念不斷豐富和落地。中國信通院經過多方面研究,總結云原生的概念為“適合云的應用”和“好用的云架構”,基于云原生的技術和管理方法,更好地把業務生于云或遷移到云平臺,從而享受云的高效和持續的服務能力。這正是華為云全棧企業應用服務的架構寫照,既來源于CNCF云原生基金會的框架,也有自身數字化轉型的實踐,為企業數字化轉型提供“好用的云架構”,從而源源不斷開發出“適合云的應用”。而華為云企業應用服務作為軟件百強之首的“力作”,無疑將為企業釋放云原生計算大未來,全面推進數字經濟大發展。

  作為云原生領域的技術盛會,KubeCon 2019西班牙站將于5月20-23日在巴塞羅那舉行。屆時,華為云將攜眾多云原生領域的核心技術與產品重磅亮相,云原生大咖們將做系列的主題分享,后續報道,敬請關注。

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