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什麼是雲端原生?

現在,「雲端原生」通常被視為遷移或建構應用程式的最終目標。不過,視您要求的對象而定,您可能會獲得許多不同的定義。整體來說,大部分情況都歸於以下情況:雲端原生是建構和執行可擴充應用程式的方法,充分運用雲端式服務和提供模型。

雲端原生的定義

與傳統地端部署基礎架構相比,雲端原生架構代表可以改用雲端具備的許多新的可能性,但伴隨極度不同的架構限制。

雲端原生架構與單體式應用程式的不同在於,後者必須以單一單元的形式建構、測試及部署。而雲端原生架構會將元件分解為鬆耦合的服務,以便管理複雜度、提高速度和靈活性及軟體推送的規模。  

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什麼是雲端原生應用程式?

雲端原生應用程式是從頭開始設計,充分運用雲端的彈性和分散式特性。如要進一步瞭解雲端原生應用程式,建議您從反義詞,也就是傳統單體式應用程式著手。 

單體式應用程式可作為單一單元運作,通常會針對每個應用程式提供自訂作業系統、中介軟體及語言堆疊。大多數的指令碼和程序也專為建構、測試和部署作業而打造。整體而言,這個應用程式架構會建立密切的依附元件,隨著系統不斷成長,會更難以變更、測試、部署及操作系統。一開始,設計和部署作業的流程相當簡單,但很快會變得複雜、難以發展,且難以操作。 

相比之下,雲端原生應用程式充分利用現代基礎架構的動態分散式特性,進而達到更快的速度、靈活性、擴充性、可靠性和成本效益。

雲端原生應用程式通常會使用技術及方法 (即開發運作、持續推送軟體更新和持續整合、容器、微服務和宣告 API) 細分為多項自有服務。這樣一來,團隊就能分別部署及擴充元件,進而在不中斷服務的情況下進行更新、修正問題及提供新功能。

雲端原生支柱

建立雲端原生架構的方法有很多種,但其目標始終是提升軟體推送速度和服務可靠性,並在整個軟體利害關係人之間發展共同擁有權。

不過,雲端原生架構的基本概念仍是下列五大核心:

微服務:幾乎所有雲端架構都是以微服務為基礎,但其主要優點在於可組合性 - 細分應用程式為一系列較小的輕量服務,透過應用程式設計介面 (API) 輕鬆進行組合及連線。舉例來說,電子商務應用程式可能是由購物車的特定服務、付款服務,以及與庫存管理後端通訊相關的應用程式組成。此外,可組合性也能讓團隊在不中斷應用程式的其他部分的情況下,進行替換及重新組合元件,以滿足新的業務需求。

容器和自動化調度管理:容器是一種輕量的可執行元件,其中包含在任何環境中執行程式碼所需的所有元素,包括應用程式原始碼和依附元件。容器提供支援「只要完成一次建構作業,即可在任何地方執行」程式碼的工作負載可攜性,讓開發與部署作業變得更加簡單。由於可以單獨部署,因此也能降低語言、程式庫與架構之間的阻礙。這種可攜性和彈性讓容器非常適合用來建構微服務架構。   

容器的自動化調度管理功能也日益重要,因為微服務的數量會日漸增加以協助管理容器,以便以應用程式形式順暢地執行。Kubernetes 等容器自動化調度管理平台可讓您監控及控制容器的執行位置與方式、修復所有故障,並平衡容器之間的負載。

開發運作:如要開發雲端原生應用程式,必須改用靈活的交付方式,例如開發運作,可讓開發人員和 IT 營運團隊協同合作,自動化基礎架構和軟體推送程序開發運作能讓開發團隊和營運團隊更緊密地溝通,並且在共同用途上取得共識,進而打造文化和環境,加快應用程式的建構、測試及發布速度。

持續整合與持續推送軟體更新 (CI/CD):自動化能夠比人工更快修復、擴充及部署系統。持續整合/持續推送軟體更新管道可自動建構、測試及部署應用程式變更,無須排定停機時間或在維護期間等待。持續推送軟體更新能讓軟體版本更穩定可靠,風險也相對較低,讓團隊能夠更快速且頻繁地提供新服務和功能。

雲端原生服務

雲端原生服務與技術可協助您在任何環境中建構、執行及部署可擴充的應用程式。您的客戶和企業使用者可以從一般應用程式中獲益,但雲端原生服務在幕後運作,讓一切保持順暢運作。

舉例來說,雲端原生服務可能會描述雲端服務供應商提供的各項服務 (例如 IaaSPaaS和 SaaS 服務模型)、應用程式的微服務,以及用於連結及啟用不同服務之間通訊的 API。

雲端和雲端原生的差異為何?

事實上,雲端和雲端原生模式之間存在差異。Cloud 是指雲端運算,企業或個人可付費使用運算資源做為隨選服務。

「雲端原生」一詞通常代表在雲端中用於開發軟體的工具和技術的通用說明,但它不僅是關於雲端技術的採用。而是指應用程式的建構與提供方式,而不只是部署位置。在某些情況下,應用程式甚至無法在雲端中執行。您可以透過雲端原生原則建構應用程式,並在地端部署或混合式環境中執行。

雲端原生優勢

加快創新速度

小型且鬆耦合的服務可讓團隊自主工作並開發。雲端原生方法能提高開發人員的工作效率和速度,讓開發人員更容易進行創新。

發布程序穩定

雲端原生架構可讓開發人員快速建構、測試及部署新的和現有的服務。這樣您就能加快產品和服務的上市速度,並降低部署的風險。

擴充性

雲端原生架構採用基礎架構自動化功能,可消除因人為疏失造成的停機時間。您可以根據需求平衡負載,以提升成本效益和效能。

降低費用

簡化的軟體推送程序可降低推送更新和功能的費用。雲端原生應用程式也能讓您共用資源和隨選用量,進而大幅降低營運成本。

提高可用性

雲端原生架構提供高可用性和穩定性,同時降低作業複雜度、簡化設定變更,並提供自動調度資源和自我修復功能。

可攜性

雲端原生應用程式幾乎可以在任何地方執行,讓您可以輕鬆地在不同環境之間移動應用程式,而不必變更整個應用程式。

更佳的安全性

雲端原生應用程式可協助您減少受攻擊面,並更輕鬆地偵測及回應攻擊或新的安全漏洞。而且其按照標準化的部署和管理方式,也比較容易修補及更新。

提升法規遵循成效

因為大部分資料安全性控管都是在平台層級實作,所以實作及證明雲端原生應用程式合規性更加簡單且成本低廉。另外,雲端服務供應商也能透過風險管理架構,讓您運用其餘的控管機制輕鬆達到法規遵循標準,以維持法規遵循。 

雲端原生挑戰

儘管有很多雲端原生優勢,但這種模式還是需要考慮一些優缺點。除了導入新工具和技術之外,雲端原生運算並非總是易事。例如,想要成功發揮效用,就必須推動文化轉型。

常見的雲端原生挑戰包括:

  • 如果沒有可用的工具或程序來管理開發、測試和部署作業,那麼處理分散式系統和許多移動零件可能會讓人手忙腳亂。
  • 提高營運和技術成本,但沒有妥善的成本最佳化及監管,以控制雲端環境中的資源使用
  • 缺乏現有的技術技能,能夠使用及整合更複雜的技術堆疊
  • 抗拒導入雲端原生技術和開發運作最佳做法所需的文化轉變
  • 難以溝通雲端原生概念,以便向非技術主管請求支援及購置項目

不過,只要具備正確的專業知識和策略,就能處理上述事項。舉例來說,採用簡易的「隨即轉移」做法遷移至雲端是個不錯的開始,但無法提供上述許多雲端原生優勢。許多機構最終都將會停滯不前,因為他們未曾預期到重新建立雲端原生架構的成本和複雜度。

建議您不要將雲端原生專案視為多年的「同時全面改用」專案。相反地,您應該將其視為持續進行疊代的過程,以便同時學習和改善。

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