什么是云原生？

云原生是一种构建和运行应用程序的方法，它利用云计算的优势，使应用程序能够更好地适应云环境的动态性、弹性和分布式特性。云原生技术体系包含容器、容器编排、微服务、服务网格、不可变基础设施等一系列技术和理念。

• 弹性伸缩：能够根据业务负载的变化自动调整资源，实现快速的扩缩容，以确保应用程序始终能够以最佳性能运行
• 高可用性：通过多副本、故障转移等机制，保证应用程序在部分组件出现故障时仍能正常运行，提供持续的服务
• 敏捷开发与部署：支持快速迭代和频繁部署，开发团队可以更高效地进行应用程序的开发、测试和上线
• 资源高效利用：容器化技术使得多个应用程序可以共享底层基础设施资源，提高资源的利用率，降低成本

云原生代表技术

容器

一般我们说的“容器”（LinuxContainer，LXC），都是 “Linux容器” 。开源解决方案供应商红帽官网给出的容器定义：Linux® 容器是与系统其他部分隔离开的一系列进程。运行这些进程所需的所有文件都由另一个镜像提供，这意味着从开发到测试再到生产的整个过程中，Linux 容器都具有可移植性和一致性。因而，相对于依赖重复传统测试环境的开发渠道，容器的运行速度要快得多。

容器提供进程级的隔离，可以将操作系统管理的资源划分到相互隔离的组中，在相互隔离的组之间解决资源使用存在冲突的问题。比如 APP1 只能在 centOS 上运行，APP2 只能在 Ubuntu 上运行，而同一个操作系统同时运行 APP1 和 APP2 就产生冲突，容器技术则恰恰可以解决这类问题。

Docker

Docker 项目通过容器镜像，直接将一个应用运行所需的完整环境，即：整个操作系统的文件系统也打包了进去。Docker 项目大大降低了容器技术的使用门槛，轻量级，可移植，虚拟化，语言无关，写了程序扔上去做成镜像可以随处部署和运行，开发、测试和生产环境彻底统一了，还能进行资源管控和虚拟化。

典型的 Docker 平台包括 Kubernetes、Openshift V3 等。一句话解释 Docker？

没有集装箱就没有全球化，Docker 就是 IT 世界里的集装箱。

Kubernetes

有了容器，就需要编排管理容器的生命周期，K8s 就是一个通用容器编排调度器，用于编排管理容器的生命周期。

一个 K8s 集群，主要包括两个部分：一个 Master 节点和一群 Node 节点。

• Master（主节点）：控制 K8s 节点的机器，也是创建作业任务的地方
• Node（节点）：这些机器在 K8s 主节点的控制下执行被分配的任务，一个 Node 可能会运行多个 Pod，Pod 中的容器共同协作来提供某种服务
• Pod：K8s 中最小的可部署和可管理的计算单元，由一个或多个容器构成的集合，作为一个整体被部署到一个单一节点。同一个 Pod 中的容器共享 IP 地址、进程间通讯（IPC）、主机名以及其它资源。Pod 将底层容器的网络和存储抽象出来，使得集群内的容器迁移更为便捷
• Replicationcontroller：控制一个 Pod 在集群上运行的实例数量，用于确保 Pod 的副本数量始终保持在指定的数量
• Service：用来暴露 Pod 的一种抽象机制，可以把它想象成一个 “网关” 或者 “地址簿”。因为 Pod 可能会在不同的 Node 上被创建、销毁或者重新调度，它们的 IP 地址是动态变化的。而 Service 为 Pod 提供了一个固定的 IP 地址和 DNS 名称，其他应用程序可以通过这个固定的地址来访问 Pod 提供的服务，而不需要关心 Pod 具体在哪个节点上以及其 IP 地址的变化
• Kubelet：这个守护进程运行在各个工作节点上，负责获取容器列表，保证被声明的容器已经启动并且正常运行

K8s 的出现与其说是从最初的容器编排解决方案开始，倒不如说是为了解决应用上云（即云原生应用）这个难题。

微服务

微服务的核心是将传统的大单体应用拆为更小的组件或模块，组件或模块就叫微服务。这个拆分是一个纵向的拆分，需要做到从底层的基础设施 → 数据库 → 应用中间件 → 软件应用部署包都能做到完全独立的一套，尽量实现彻底的 松耦合。同时，各个微服务之间又能通过轻量的 http rest 接口进行交互和协同。核心就两点：大的单体要拆分，晓得微服务接口要通过轻量的 http rest 接口协同

IaaS、PaaS 和 SaaS

IaaS（Infrastructure-as-a-Service，基础设施即服务）

提供给消费者的服务是对所有设施的利用，包括处理、存储、网络和其它基本的计算资源，用户能够部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程序。主要功能就是将底层的硬件资源以服务的方式对外暴露，为上层提供服务。

IaaS 模式下，只提供云计算服务的基础设施，用户可以根据自己的需求在云端租用服务器、存储空间、网络带宽等基础设施，就像在本地拥有自己的机房一样，但无需实际购买和维护硬件设备。

适用于对基础设施有高度控制权和定制化需求的用户，如大型企业的自有数据中心迁移到云端、需要自行安装和配置操作系统及软件的开发团队等。

PaaS（Platform-as-a-Service，平台即服务）

在 IaaS 的基础上，提供一个完整的开发和运行平台，包括操作系统、数据库、中间件、开发工具等。用户可以在这个平台上快速开发、测试和部署应用程序，无需关注底层基础设施的管理和维护。

PaaS 平台为开发者提供了一系列的开发工具和框架，比如常见的编程语言运行环境（像 Java、Python 等）、数据库管理系统（如 MySQL、Oracle），还有各种中间件等。开发者不需要自己在本地电脑或服务器上安装和配置这些软件，直接在 PaaS 平台上就可以开始编写代码开发应用程序。

当开发者把应用程序开发好后，可以很方便地将其部署到 PaaS 平台上。平台会自动处理应用程序运行所需的各种资源配置，比如服务器的分配、网络设置等，开发者不用像以前那样手动去配置这些复杂的环境，只需要简单操作几步就能让应用程序上线运行。

PaaS 平台还承担了应用程序的运维工作。它会自动监控应用的运行状态，比如查看服务器的性能指标、应用的响应时间等。如果发现问题，平台能自动进行一些处理，像自动扩展服务器资源来应对访问量的突然增加，或者在出现故障时自动进行恢复。开发者不用专门去关注服务器是不是出故障了、软件是不是需要更新等问题，平台都能帮着处理好。

SaaS（Software-as-a-Service，软件即服务）

直接提供软件应用程序服务，用户通过互联网访问和使用软件，无需在本地安装和维护软件。软件供应商负责软件的部署、升级和维护等工作，用户只需按照使用量或订阅模式支付费用。