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2019年云原生生态驱动产业数字化发展.pdf

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2019年云原生生态驱动产业数字化发展.pdf

1、2018年中国数字经济增速17.5%2018年中国数字经济规模达到 4.73万亿美元4.73万亿2018年中国数字产业化规模达9689亿美元9689亿数字经济数据来源:中国信息通信研究院数字经济新图景3.76万亿2018年中国产业数字化规模达3.76万亿美元数据来源:中国信息通信研究院数字经济新图景美国中国德国日本韩国印度加拿大巴西123,40847,29023,99422,90117,28711,5507,6365,4154,3423,832英国法国全球经济增长动能弱化的背景下,各国数字经济的发展依然取得明显成效。各国数字经济排名与GPD排名基本相当,数字经济成为发展的强心剂。单位(亿美元)

2、数字经济成为经济发展的强心剂2018 年全球主要国家数字经济规模数字产业化信息消费引领消费升级信息产品供给体系质量加快提升信息服务应用持续升级2018年5万亿同比增幅10%信息消费智能硬件智能家居交通出行个人穿戴医疗健康产业创新激发有效投资活力数字技术投资前景广阔产业数字化转型投资潜力巨大新模式新业态投资空前活跃信息通信产业,具体包括电子信息制造业、电信业、软件和信息技术服务业、互联网行业等高性能计算量子通信人工智能云计算5G产业数字化传统一、二、三产业由于应用数字技术所带来的生产数量和生产效率提升,其新增产出构成数字经济的重要组成部分全球主要国家数字经济各部分占数字经济比重中国英国美国德国意

3、大利荷兰韩国法国产业数字化占数字经济比重数字产业化占数字经济比重50%数据来源:中国信息通信研究院数字经济新图景数字经济包含数字产业化和产业数字化两部分,其中全球主要国家数字经济中产业数字化占比均超50%产业数字化是数字经济的主要组成部分010403应用需求变化快传统IT架构难以满足互联网化应用使IT架构对业务需求的快速响应,业务的快速迭代、敏捷交付等需求已经变成企业常态,传统IT架构无力招架高并发,不可预测负载成常态传统集中式、烟囱式架构成为性能瓶颈点,并导致性能扩展弹性不足,这些已无法满足高频海量并发、高性能计算、大数据处理的业务要求。数据安全和用户体验无法兼顾私有化部署在很大程度上保证了

4、业务数据的安全,但企业自建数据中心的承载规模有限,无法应对特定场景下的访问量激增问题。混合部署的跨平台02业务系统繁多运维压力倍增传统IT架构的运维工作多依赖人工自动化程度较低,业务系统增加后运维压力倍增,疲于应对传统行业数字化转型遭遇瓶颈阿根廷阿根廷2018 年 8 月技术十诫要求使用云使用云服 务 作 为服 务 作 为首选首选解决方案智利智利发布云优先行政命令,要求各州政府在保证技术中立、安全、合法等原则的前提下优先考虑优先考虑使用云服务使用云服务美国美国2018年10月新一届美国政府重新制定“云敏捷”战略替代2010年的“云优先”战略,让各政府机构采用具有更多先进技术先进技术的云解决方案

5、,简化从传统简化从传统ITIT基基础设施迁移上云的难度础设施迁移上云的难度,为美国人民提供最佳服务加拿大加拿大发布了更新后的云优先采用策略,其中提到政府部门应优优先选择公有云服务先选择公有云服务,在公有云无法满足某些特定需求时可考虑私有云模式部署巴林巴林2017 年 4 月 发 布云优先政策,要求政府优先使优先使用云计算技术用云计算技术,降低政府ICT成本,提升公民服务澳大利亚澳大利亚制定安全云政策,取代2014年发布的政府云计算政策。新政策的重点是“默认使用公有默认使用公有云服务云服务”原则,帮助政府机构更容易的使用云服务新西兰新西兰要求政府优先优先使用云服务使用云服务,而非传统ICT解决方

6、案,以达到降本增效的目的中国中国2018年8月,发布推动企 业 上 云 实 施 指 南(2018-2020年),指导和促进企业运用云计运用云计算加快数字化算加快数字化、网络网络化化、智能化转型升级智能化转型升级全球各国不仅注重云资源的使用,更加重视上云的效率,以及运用云计算是否能达到更好IT信息化决策的需求,是否能赋予传统IT更好的能力和效能。2018年我国云计算整体市场规模达962.8亿元,增速39.2%,已经成为各行业数字化转型的关键信息基础设施。170.1264.8437.4668.3949.61297.81731.355.7%65.2%52.8%42.1%36.7%33.4%0.0%2

7、0.0%40.0%60.0%0.0500.01000.01500.02000.0201620172018 2019E 2020E 2021E 2022E市场规模(亿元)增长率我国公有云市场规模及增速344.8426.8525.4644.2787.8961.91171.623.8%23.1%22.6%22.3%22.1%21.8%20.0%21.0%22.0%23.0%24.0%-300.0200.0700.01200.0201620172018 2019E 2020E 2021E 2022E市场规模(亿元)增长率我国私有云市场规模及增速数据来源:中国信息通信研究院,2019年5月云计算是提升产

8、业数字化转型效能的关键信息基础设施以基础设施资源为中心的云搬迁时代接近尾声,以应用价值为中心的云原生时代已经到来,云计算架构上越来越简化基础设施对用户侧的负担,用户可以聚焦价值密度更高的业务逻辑,天然生于云计算环境的应用能够最大程度利用云的强大能力,传统应用向云原生应用转型的拐点已至。云计算架构向云原生化演进敏捷基础设施提供灵活可扩展的计算资源,为应用提供敏捷标准化的部署环境应用微服务化使并行开发成为可能,大幅提升产品迭代效率DevOps理念将自动化运维贯穿研发运营的整个流程体系,降低频繁部署的不可预测性云原生架构关键技术云计算虚拟化和云原生体系提升云效能,主要是提高应用开发部署的迭代效率。云

9、原生架构关键技术包含了敏捷的基础设施、分布式开发架构以及持续交付的开发运维模式,与降本增效的用户需求不谋而合。敏捷的部署环境容器及编排技术微服务架构研发运营一体化(DevOps)私有云敏捷开发管理持续交付技术运营应用设计安全风险管理持续交付的开发运维分布式开发架构公有云资源池化云原生是提升云效能的重要路径27.80%38.60%23.40%10.20%投入生产环境测试环境正在评估暂未使用云原生微服务架构接受程度数据来源:云计算开源产业联盟中国云计算开源发展调查报告(2019年)敏态业务需要具备持续发布的能力,保证代码随时可发布,松耦合的微服务应用是前提。调查显示,超过六成的企业已经应用或正在测

10、试微服务框架,应用微服务化趋势明显。将大型复杂软件应用拆分成多个简单应用,各个应用之间是松耦合的。微服务架构具有降低系统复杂度、独立发布部署、独立扩展、跨语言编程等特点。微服务赋予构建云原生应用的敏捷性微服务架构降低应用复杂度微服务架构降低应用复杂度通过分解巨大单体式应用解决了复杂性问题,每个应用被分解为多个可管理的分支或服务。提供了模块化的解决方案,单个服务很容易开发、理解和维护。微服务架构使得每个服务都可以有专门开发团队来开发和部署,使得持续集成、持续部署成为可能,并提高效率。微服务具备良好的可扩展性微服务具备良好的可扩展性微服务架构模式使得每个服务独立扩展。可以根据每个服务的规模来部署满

11、足需求的规模,可进行水平扩展。微服务独立开发部署,提高可维护性微服务独立开发部署,提高可维护性微服务架构优势微服务架构优势能力要求能力要求资源管理、资源编排、自动部署、资源动态分配基础设施层服务降级、链路跟踪、灰度发布、监控告警、日志中心、配置中心管理控制台多语言支持、服务通信、服务注册、服务发现、熔断隔离、服务契约、健康检查等微服务框架TPS、QPS、时延性能服务网关、应用性能管理、分布式事务公共基础服务用户权限控制、日志审计、数据加密安全能力微服务指标可信云-微服务平台解决方案评估指标30.1%34.2%36.3%21.1%24.5%8.3%9.1%生产环境测试环境正在评估尚未使用36.4

12、%2018年2017年云计算容器技术使用阶段数据来源:云计算开源产业联盟中国云计算开源发展调查报告(2019年)跨云平台支持:容器技术极强的适配性使多平台跨云部署成为可能。环境标准化:容器镜像技术可将应用运行的依赖环境打包,保证了部署的环境一致性。轻量级与隔离:容器共享宿主机操作系统相比虚拟机更加轻量;通过namespace、cgroups等限制技术可实现容器资源的精准控制切分,高效利用资源。容器技术解决微服务化应用部署的环境一致性问题,编排和管理解决大规模集群中任务之间的关系处理,如进程间的依赖、交互与访问等。容器化业务部署持续深化,经调查36.4%的企业已经于生产环境使用了容器技术,相比2

13、017年提高了6.3%。Kubernets采纳率最高,成为容器编排的主流技术。数据来源:Sysdig 2019年容器使用报告轻量级的容器技术成为微服务化应用的最佳载体容器编排技术采纳率容器云PaaS平台能够快速构建云原生应用,实现持续集成和交付,加速应用迭代,从而成为企业落地微服务架构改造及实现DevOps运维架构理念的最优选择。随着云原生理念的深入人心,容器作为核心技术迎来新的爆发,用户的关注点从容器编排转向应用编排从容器编排转向应用编排。容器网络,容器存储容器编排,容器调度容器伸缩,容器高可用基本能力要求基本能力要求开发测试环境持续集成持续交付运维自动化微服务应用场景测试应用场景测试镜像扫

14、描日志审计操作回溯容器安全要求容器安全要求业界首个容器评估标准,突破传统单纯产品形态的评估方式,从可交付的应用场景出发,梳理解决方案技术能力指标。评估特点评估特点评估方法主要包括基本能力要求、应用场景技术指标、以及容器安全性三个方面,应用场景又分为:开发测试环境、持续集成(CI)持续交付(CD)、运维自动化、微服务4个场景;评估内容评估内容云原生时代,容器技术成为了应用开发部署的必需品,Kubernetes已然成为云原生技术体系的操作系统,容器正在以类似进程的方式存在。趋势观察趋势观察可信云-容器解决方案评估指标Docker Hub 中评价和下载量较高的 10 个镜像,对其最新版本的安全扫描结

15、果发现,绝大多数镜像存在安全漏洞。8个,21%6个,16%11个,29%5个,13%8个,21%历年DockerDocker漏洞情况分布200172018根据国家信息安全漏洞库的统计,截止2018年7月31日,Docker相关的漏洞共计38个,每年都会有一定数量的Docker漏洞被披露,软件在漏洞上没有减少趋势,仍旧存在一定风险。容器生命周期在1 1分钟内的占比高达39%39%,暂态的容器运行时安全更值得关注。容器生命周期统计数据来源:2018绿盟科技容器安全技术报告数据来源:2018绿盟科技容器安全技术报告数据来源:sysdig2019 Container Usage

16、Report容器漏洞频发,容器安全成为焦点容器安全基础设施安全软件供应链安全运行时安全基础设施安全加固(主机安全加固等)集群组件加固(如K8S集群组件安全基线扫描)多租户安全隔离基础资源访问控制镜像安全(镜像扫描修复等)镜像传输安全(传输加密)镜像仓库安全(镜像签名、镜像访问控制)容器隔离(资源、权限隔离)容器敏感信息加密(身份认证信息、秘钥等信息加密)安全策略管理(容器级安全策略配置)容器运行时检测(异常行为检测)容器逃逸检测(提权攻击、逃逸访问等)审计追踪 API对象操作审计、镜像仓库操作审计等容器云三位一体全生命周期安全能力要求引入 DevOps将开发、测试和 IT 运营部门打通,可以更

17、好地沟通和交流,促进业务创新提高业务交付的质量和效率。DevOps理念深入人心,已经在互联网、金融、运营商和制造业等行业广泛落地,整体水平尚未完全成熟。设计开发部署测试设计开发测试部署24.13%46.65%18.07%初始级基础级全面级10.41%0.74%优秀级卓越级DevOps成熟度现状瀑布式开发敏捷开发DevOps可预测性:DevOps大大降低了新版本的意外失败率。可维护性:在新版本崩溃或有问题的情况下快速回滚。上线时间:通过简化交付过程,DevOps将大幅减少上线时间。更高的质量:由于和运维团队紧密合作,产品问题尽早暴露,DevOps帮助团队提高开发质量。降低风险:DevOps在软件

18、交付生命周期中包含了风险控制方面的内容,有助于降低项目研发风险。DevOps可以有效降低项目研发风险数据来源:云计算开源产业联盟中国DevOps现状调查报告(2019年)技术研讨针对真实用户的技术瓶颈,可由用户单位牵头,技术专家组调度,开展有针对性的线上或线下研讨落地推广用户组可推荐有典型代表意义的实践案例,在联盟内部及公开活动中着力宣传推广;定期聚集垂直行业用户,分享落地实践经验,加速云原生技术的普及。需求收集每季度统一收集用户需求,反馈至相关技术工作组,为后续技术研究提供备选方案反哺技术组研究的热点技术及其创新方案,及时反馈用户组,用户可有针对性的选择创新方案,小范围试水。持续完善云原生系

19、列标准体系发挥云原生产业联盟的桥梁连接作用我国云原生技术的标准建设仍在起步阶段,亟需相关标准化组织的顶层设计和统筹规划,不断完善云原生标准体系,充分发挥标准引领的指导作用,加速技术落地。云计算标准和开源推进委员会(TC608)牵头制定了国内首个云原生标准体系。背靠联盟、标准引领推动云原生产业规范有序落地实践积极推进云原生技术国际社区的评估互认体系建设,云计算开源产业联盟与CNCF(云原生计算基金会)以容器解决方案为基础,形成 了 首 个 项 目 评 估 互 认(可 信 云Kubernets),未来将向更多项目延伸。中国云原生生态现状 互联网金融推动云原生架构在金融行业快速落地,并逐渐向政务、能源、制造等传统行业渗透,云原生转型迈入深水区,用户侧需求凸显;独立软件供应商、集成商将云原生技术栈纳入集成,云原生向生态伙伴侧延展;云计算巨头服务商发力云原生,技术生态枝繁叶茂,为企业数字化转型提供丰富且成熟的解决方案;云原生本土力量开始崭露头角,明星项目涌现,反哺国际社区。生态建设-立足本土、开放心态、融合国际

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