​Cloud native是一种软件开发方法，利用云基础架构实现更快、更可扩展的部署。云原生应用程序旨在充分利用现代化的工程实践，如自动化、托管服务和自动扩展控制。

这种模式对组织文化和工作实践也有影响。云技术应成为软件交付的重要组成部分。每个人都应该意识到云技术的可能性，以便在他们的工作中利用它们。这可以让您以比使用云作为附加设施的竞争对手更敏捷的方式运作。

本文介绍了一些原则，可以帮助你高效地构建云原生应用程序并最大化投资回报。云原生不仅仅是使用云服务，它是一种全面的软件交付方法，可以使你的组织在行业中与其他公司区别开来。

▌解耦服务

将系统解耦成自包含的微服务是迈向云原生的第一步。将架构分解成更小的部分意味着您可以独立扩展它们。这使得更容易应对需求的激增，而无需为已经表现良好的组件支付成本。

服务应使用定义良好的接口相互通信，这些接口封装了您应用程序的数据流。以这种方式减少组件之间的耦合可以在决定它们应该托管在哪里时提供更大的灵活性。在某些情况下，您可能会选择将应用程序分布在多个云中，以使用最优组合的功能。

▌将容器作为基本单元

容器化运动支撑了大多数云原生实现。容器具有固有的灵活性、可重复性和可扩展性，因此它们与云原生系统共享许多目标。

容器将应用程序的代码与其依赖项和环境要求一起打包。它们使得运行分布式应用程序实例并随着服务的增长进行扩展成为可能。添加更多容量就像启动新容器并将其链接到负载均衡器一样简单。这允许在需求增长时进行快速的增加。

让容器成为你架构的基本单元，增加了可移植性，并为你提供了额外的部署选项。你可以在任何容器运行时可用的地方启动服务，无论是在云端还是在工作站上。缩小环境之间的差距是提高操作效率的另一种有效方法。

▌自动化万物

对于大多数云原生架构来说，自动化是至关重要的。云原生随着自动化管理工具和方法的兴起而成长。基础设施即代码、CI/CD管道和警报解决方案提供了一种无需亲自操作云资源的方法，从而提高了系统的可靠性和一致性。

自动化流程对于整体效率有直接影响。工程师可以专注于构建新特性，而不必手动推出部署和执行服务器维护任务。

充分利用云基础设施的全部能力通常取决于良好的自动化使用。你可以根据资源消耗的变化自动扩展应用程序组件，确保即使在需求高峰时，你的服务仍保持高性能。识别可自动化的机制，然后实施相关工具，将简化你的云过程并增加吞吐量。

▌在意状态

云原生应用程序通常从无状态的角度进行审视。无状态应用程序更容易部署和扩展，因为它们没有与特定环境的关联。但实际上，真正无状态的系统在现实世界中很少见，大多数应用程序都需要数据库连接或某些持久文件存储。

上述分解过程可以帮助你识别和分隔有状态组件。有意识地规划状态的产生位置，使你能够对其进行有目的的管理。从大多数组件中去除状态将帮助你最大化可扩展性，在云之间分配服务时提供更多灵活性。

尽管目前越来越多的关注都在于有状态云应用上，但仍存在一些潜在的绊脚石。保护有状态数据并了解可以访问它的应用程序是一个挑战。使持久性数据在多个云环境中可用，而不打开可能使您容易受到攻击的安全边界也是一个问题。在开发早期审查这些问题可以降低系统增长时遇到的阻碍风险。

▌不要忘记安全性

云平台本身并不安全。托管服务通常带有糟糕的安全默认设置，可能会让您面临攻击。也可能发生简单的配置错误，例如对象存储桶上的错误安全设置可能会导致敏感文件泄漏。

在创建云资源时，您应该花时间加强它们的安全性。您可以将安全调整并入自动化的配置脚本中，以确保立即应用。定期审计资源、识别未使用的资源，并确定组织中可以与每个云服务交互的人也很重要。

安全性对效率产生影响，因为安全事件会将工程师从新开发任务中分心。为了实现最大的云效率，您需要能够自信地利用资源，同时具有威胁的清晰画面，这使您可以在保护基础架构的同时保持迭代。

▌构建可观察性

可观察性是云原生应用的重要组成部分。您需要了解云中正在发生什么，以便识别问题并衡量补救工作的效果。

使系统可观察远不止于简单地测量基本的硬件利用率指标，如 CPU 和内存消耗。一个可观察的应用应该能够告诉您为什么每个指标已经达到了它报告的水平。您需要设计您的系统以发出日志和跟踪，以便为您回答这些问题。

可观察性通过提供即时问题解释来增强效率。您可以直接跳到问题的根本原因，而无需手动查询系统。应用程序发出的数据应该解释错误的发生方式和原因，使您能够专注于实施缓解措施。

▌工作迭代化

云原生最好采用敏捷的工作实践。频繁进行小的更改比等待一个大的发布更加有效率。迭代式工作允许更早地向客户提供价值，并让你研究单个修订的效果。每次发布专注于单个更改使得可以更容易地回滚糟糕的部署。

将任务分解成更小的部分还有助于防止团队成员被压垮或过度工程化一个过大的解决方案。它还鼓励继续采用其他云原生原则，例如将组件解耦为独立的子系统。

迭代工作创建了一个建立，观察和根据反馈修改的循环。这提供了定期的机会，以了解在哪里可以更好地利用可用的云资源。

▌总结

云原生应用需要有意识地进行开发才能达到最佳效果。当你将服务解耦、深度集成自动化工具，并计划好可观察性和安全性时，才能达到最大效率。这些原则使你能够快速迭代新的改进，提供更多机会利用云基础设施的优势。

高效的云原生开发模型可以为你提供竞争优势，让你快速发布代码并实现最大可靠性。这意味着值得花时间分析你当前如何使用云资源以及在哪些方面可以增加或优化你的采用方式。从遗留基础架构迁移需要时间，但好处很快就能抵消一次性成本。

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作者：JAMES WALKER

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