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解析华为云全栈PaaS全景图,释放云原生计算大未来

2019-05-08 09:54:35 来源:   

  在云技术堆栈中,最能体现软件能力之一的就是PaaS平台及服务,在2018中国软件百强企业榜单中,华为已经连续十六年获得第一。华为云基于华为软件能力30年经验的积累,自2016年以来华为云企业应用服务就在陆续推出PaaS产品。

  在2019华为分析师大会(HAS2019)期间,华为云PaaS首席科学家、华为云智能应用平台总设计师熊英博士亮相,对外整体介绍了过去几年华为云形成的PaaS技术全栈能力以及完整的云原生计算平台——华为云智能应用平台3.0。作为CNCF(云原生计算基金会)初创会员董事,拥有20多年软件开发与架构设计经验的熊英在云原生领域有深刻的理论与实践经验。熊英表示,鉴于云原生对于未来企业软件产业的重大影响,华为云在2015年就将其列入战略技术投资范围,如今已经取得了大量成果,成为了云原生技术的领导者。

  (华为云PaaS首席科学家、华为云智能应用平台总设计师熊英博士)

  以华为云智能应用平台3.0为代表的华为云企业应用服务技术,其优势在于全栈云原生计算的能力以及面向数字化转型需求的支撑平台,目标是让企业上云更简单、数字化转型更智能。在云原生计算领域,Kubernetes和云原生技术推广的最大困难在于技术复杂性,而华为云在Kubernetes+Docker、微服务以及Serverless等云原生技术“三驾马车”领域,都推出了简便好用的产品与服务,不断降低云原生技术使用门槛。

  华为云智能应用平台3.0集华为软件技术能力之大成,凝聚了华为全球数字化转型的实践以及华为多年来在开源软件领域的持续投资成果,堪称“软件百强之首”的华为,推出的云原生大时代的扛鼎之作。

  华为云企业应用服务全景图

  华为云企业应用服务的整体架构在吸收全球顶级云原生系列开源项目的基础上,也融入了华为自己特色的技术体系。华为云智能应用平台3.0主要特色包括一个“底座”、两大应用创新平台和一个应用创新解决方案:一个“底座”就是ServiceStage微服务应用平台,两大应用创新平台就是企业集成平台ROMA、智能边缘平台IEF,以及区块链解决方案BCS。而承载华为云智能应用平台3.0的,就是全行业首发的华为云容器多云及混合云管理平台(MCP),比Google的Anthos还提早一个月发布。

  就整体华为云企业应用服务的全栈技术来说,包括:一站式微服务应用管理平台,含有ServiceStage微服务云应用平台、应用编排服务AOS、微服务引擎CSE、容器镜像服务SWR、应用性能管理APM、云性能测试服务CPTS、应用运维管理AOM;企业级云中间件,含有分布式缓存服务Redis、分布式消息服务DMS、API网关APIG、区块链BCS;Kubernetes容器平台,含有云容器引擎CCE、云容器实例CCI;高性能Serverless无服务器函数FunctionGraph;以及智能边缘云IEF和企业集成平台ROMA等。

  具体理解,华为云企业应用服务以Kubernetes等容器技术为核心,围绕Kubernetes的核心功能提供云容器引擎CCE和云容器实例CCI等。自2016年首发CCE,华为在2017年成为第一批全球Kubernetes认证的服务提供商,CCE也首批通过了Kubernetes的一致性认证。CCE是华为云自研推出的高性能、高可靠公有云容器全栈解决方案,贯穿应用开发、交付与运维流程,提供完整的一站式云上应用生命周期管理方案,深度整合华为云的计算、存储、网络能力。

  在容器底层的微服务治理方面,ServiceStage是凝结华为微服务团队多年研发经验的云原生应用开发平台,面向企业提供AI、区块链、微服务、移动和Web类应用开发的全栈解决方案,帮助用户快速创建企业级云原生应用,加速业务创新。ServiceStage提供Spring Cloud、Service Mesh和ServiceComb商业版(微服务引擎CSE),帮助企业快速构建基于微服务架构的分布式应用。

  ServiceStage 可支持多种编程语言,集成 Eclipse、IDEA、Jenkins、Maven 等多种工具生态,支持线下开发环境和线上云环境的无缝集成,面向DevOps提供应用开发、编译、构建、发布、部署、配置、压测、上线、运维和治理等全栈、全生命周期能力。而微服务引擎CSE则是一站式微服务管理平台,提供高性能微服务框架和一站式服务注册、服务治理、动态配置和分布式事务管理控制台,帮助用户实现微服务应用的快速开发和高可用运维。

  在无服务器函数计算方面,华为2017年已经上线函数服务,是国内首家发布函数编排服务的云服务提供商。华为云推出的全球首款基于Kubernetes的无服务器容器实例CCI,用户只需要管理运行在Kubernetes上的容器化业务,其余的底层计算资源管理全部交给华为云自动化管理。

  在云原生计算“三驾马车”之外,华为云企业应用服务的企业集成平台ROMA和智能边缘平台IEF则满足了大型跨国企业的复杂计算环境连接以及云与边缘计算的协同。ROMA能够连接企业IT系统、数据、消息、API 、设备、云服务,提供统一的应用与数据集成平台。ROMA源自华为内部信息化建设集成经验,帮助企业简化集成,加速应用上云。ROMA在云上云下应用集成、云间应用集成、跨区域集成、设备数据集成、企业能力开放、B2B集成、业务出海集成等场景中,解决了企业数字化转型过程中需要连接传统应用与云原生应用、工业与IT设备和数据、私有云和公有云、全球各节点等多种复杂的集成和连接需求。智能边缘平台IEF则将华为云AI服务延伸到边缘侧,将边缘节点智能化,充分满足业务的实时性需求、优化计算资源使用。

  华为云的全球首个容器多云&混合云解决方案(MCP),提供跨云平台(不同公有云之间或公有云到私有云)的Kubernetes集群和云原生应用统一监控、部署、运维的能力,以及业务流量的跨云统一治理、地域亲和策略,帮助企业用户客户轻松应对业务流量高峰的冲击、云单点宕机故障以及业务全球一体化运营区域化接入的诉求。

  还值得一提的是华为云依托自身硬件的积累和优势,将云服务与硬件基础结合,推出“杀手级”云原生服务。例如,华为云AI容器是全球首款支持共享GPU的高性能容器产品,在业界首家实现了多容器共享GPU资源,大幅降低了AI计算的成本,并在AI计算性能上比通用方案提升了3-5倍以上。华为云AI容器运行在高性能的裸金属服务器上,通过NUMA架构和100G IB网卡实现高速、低延迟的大数据量传输,让GPU充分发挥大规模并行计算的优势。华为云还通过优化K8S容器调度引擎,为容器中的AI计算任务分配更细粒度的GPU资源,实现多个AI计算任务共享GPU。此外,华为云还提供了裸金属容器、iCAN容器网络、Fuxi容器存储、Windows容器和GPU容器等多种容器,为企业提供了丰富的选择。

  华为云企业应用服务可以说是软件产业的“鸿篇巨制”,集华为数十年来的软件功底和深厚积累,优势在于全栈、全局性的软件能力:既有面向容器和微服务的云原生基础层,也有面向大中型企业的云原生应用开发解决方案,还有针对数字化转型需求的支撑平台,为不同的诉求和不同类型的客户实现了创新提速。

  三位一体的云原生领导力

  正如同云原生计算有微服务、容器、无服务器计算“三驾马车”那样,华为云自2015年开始前瞻性战略投资云原生技术,也建设了三位一体的领导力:云原生开源社区、产业标准化和华为数字化转型能力输出。

  华为从2015年开始就前瞻性对云原生技术进行了战略投资,比国内其它企业都更早一步加入全球云原生开源社区。华为在2015年12月参加CNCF云原生基金会的初创工作时,当时在中国还只有华为一家成员,经过了三年的发展,现在全球已经发展了超过325家成员,其中有超过10%在中国。熊英博士在2015年CNCF初创时,就代表华为成为了CNCF基金会董事。目前,华为云在云原生社区CNCF贡献度全球第三、国内第一,在云原生技术的应用实践中发挥着不可替代的作用。华为云企业应用服务本身兼容社区开放的API,对于基于Kubernetes开发的应用,可以快速移植和无缝对接;非Kubernetes生态的第三方服务可以通过ServiceBroker接入华为云的应用,形成协同。

  在Kubernetes项目创立初期,华为作为CNCF的初创成员及白金会员,率先通过实践不断回馈社区。在对 Kubernetes 社区的贡献中,华为整体贡献在国内厂商中持续位居第一,并在2018年成为亚洲首家获得CNCF TOC成员席位的公司,由此华为将更进一步参与整个云原生领域最高决策。华为云还是全球首批通过了Kubernetes认证的服务商之一,华为云贡献给CNCF的开源项目KubeEdge,完全基于云原生技术:KubeEdge解决了智能应用的移植性问题,为构造泛在的智能边缘网络提供了可能性。KubeEdge还是CNCF社区接纳的首个边缘计算项目,并已成为智能边缘计算领域的架构标准。

  另一个被开源社区接纳并成为顶级项目的就是ServiceComb,Apache ServiceComb是一个开源微服务软件框架,旨在使开发人员能够高效、方便地轻松构建和管理微服务应用。该项目最初是在华为开发的,并于2017年11月捐赠给Apache基金会进行孵化,2018年10月Apache 董事会通过ServiceComb 毕业决议并成为顶级项目(TLP)。Apache ServiceComb也是华为云微服务引擎CSE的核心,它广泛应用于华为消费云、华为云核、华为EI等众多主要产品,是华为微服务的事实标准。

  华为还参与了更多的开源社区。华为在2016年已在区块链领域布局,积极参与Linux基金会下的Hyperledger(又称“超级账本”)项目,并被社区授予Maintainer职位。2018年,华为云对外开放了赋能信用场景的区块链服务BCS,基于华为在分布式并行计算、PaaS、数据管理、安全加密等核心技术领域多年积累研发的云服务产品,帮助企业解决数据流转过程中的可信性难题。华为云区块链服务还将以BCS为核心,打造云服务+网络+芯片/终端,三位一体的区块链架构,服务于构建端到端的可信社会体系。

  在推进云原生产业标准化方面,华为云积极参与了国内的微服务标准规范。微服务标准规范是由中国信通院发起,包括华为在内的众多厂商代表参与。华为云基于自身在微服务上的众多商业实践,在标准编写过程当中贡献了大量的技术建议,例如Apache ServiecComb 就作为标准制定的核心参考架构。华为云ServiceStage进一步参与微服务平台评估工作,在2019年云原生产业大会上,ServiceStage凭借完整的解决方案和成熟的产品能力,顺利通过了首批微服务平台评估。

  (华为云ServiceStage微服务平台首批通过可信云认证)

  华为云还参与了业界首个《云原生技术实践白皮书(2019)》和《无服务器技术架构白皮书(2019)》,这两份白皮书均由中国信通院组织,众多业界厂商参与。华为云的FunctionGraph入选了《无服务器技术架构白皮书(2019)》,白皮书还特别介绍了用户开发的函数在部署到华为云之前,可以使用华为云 Serverless Sandbox(HSS)在本地开发和测试Serverless应用,该工具可以将来自华为云服务的事件直接路由到本地环境,以调试本地函数功能。此外,华为云还参加了由中国信息通信研究院牵头,联合云原生技术提供商与众多行业的用户代表共同成立的云原生产业联盟,华为云架构师Hill和Apache ServiceComb 项目VP Willam Jiang被受聘为云原生产业联盟技术委员会专家。

  在华为云企业应用服务中,华为数字化转型能力的输出,是最大的亮点之一。华为云智能应用的企业集成平台ROMA,是华为全球数字化转型最佳实践的凝聚。

  ROMA(Relationship Open Multi-ecosystem Any-connect)的命名寓意“条条大路通罗马”。华为公司业务广泛,涵盖2B和2C业务领域,既有传统IT也有互联网IT,既有大量部署在私有云内部的应用,也有VMALL、CRM等云端应用,还有遍及全球的华为业务系统和合作伙伴业务系统,面临着大量跨区域、跨国间应用集成诉求,ROMA就是在这样的背景下开发出来的企业应用集成平台。在华为内部,ROMA集成了600多个IT应用,支撑全球8个区域数据中心、涉及170个国家、超过70个制造、供应、外协厂的IT系统集成,日均运行任务1千万次、日数据流量18亿次、峰值达40亿次。

  熊英强调,华为自身就是个“跨界”者,既有数字化转型的生产供应,也有世界领先的电信产品和软件,因此华为非常理解行业应用的数字化转型诉求:一方面想让需要快速创新的业务,充分享受到云原生技术红利;另一方面也不愿意改造那些遗留的应用系统。而ROMA平台就能兼顾这些需求,将Legacy应用与Cloud native应用通过ROMA平台链接在一起,用最小的代价分阶段实现企业数字化转型和智能化升级。

  除ROMA能力外,华为云企业应用服务还凝聚了诸多华为数字化转型的最佳实践。例如,华为微服务CSE就历经华为消费者云的亿级消费者场景考验,成功应用在华为手机终端的负一屏智能助手中。作为运行在华为手机上的超级应用,华为智能助手以3.2亿的用户体量运行在华为云的消费者云上,应用市场日活高达6500万,云端相册每日新增相片已达4200万。华为智能助手最开始是单体应用,在海量用户的数字化场景下,面临系统架构分布式云化的迫切需求和挑战。基于CSE微服务框架开发并统一管理,智能助手将后端拆分为多个微服务并实施集群部署,现已支撑9000W用户日均1.8亿次请求,稳定支持华为智能助手实现多个应用的分布式部署及管理,大幅缩短应用的迭代周期,并通过动态自治释放运维成本。如今,华为微服务CSE已经在华为流程IT、各产品线云化、消费者云、外部客户等众多重大项目上成功稳定商用。

  全面梳理华为云企业应用服务的全栈能力,就会发现其博大精深、理论与实践结合、兼顾传统应用与云原生应用等特色。熊英强调,数字化转型对软件架构设计有着较高的要求,华为云会更多的考虑如何提高软件架构设计者的使用体验,释放云原生技术红利,助力更多企业数字化转型和智能化升级。

  2019年被视为云原生应用爆发之年。正如《云原生技术实践白皮书(2019)》所提及:经过几年的发展,云原生的理念不断丰富和落地。中国信通院经过多方面研究,总结云原生的概念为“适合云的应用”和“好用的云架构”,基于云原生的技术和管理方法,更好地把业务生于云或迁移到云平台,从而享受云的高效和持续的服务能力。这正是华为云全栈企业应用服务的架构写照,既来源于CNCF云原生基金会的框架,也有自身数字化转型的实践,为企业数字化转型提供“好用的云架构”,从而源源不断开发出“适合云的应用”。而华为云企业应用服务作为软件百强之首的“力作”,无疑将为企业释放云原生计算大未来,全面推进数字经济大发展。

  作为云原生领域的技术盛会,KubeCon 2019西班牙站将于5月20-23日在巴塞罗那举行。届时,华为云将携众多云原生领域的核心技术与产品重磅亮相,云原生大咖们将做系列的主题分享,后续报道,敬请关注。

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