【运维架构】云计算运维架构师与基础设施，技术路线，Linux证书（标准化/定制化/CNCF，公有云/混合云/私有云）
【运维架构】云计算运维架构师与基础设施，技术路线，Linux证书（标准化/定制化/CNCF，公有云/混合云）
文章目录
- 1、公有云-云资源提供商CSP（AWS/Azure/GCP/Cloudflare）
- 2、规范化-云原生基金会CNCF（CKA/CKS）& 技术架构师的定位
- 3、混合云-开源基础设施解决方案RedHat（RHCA/RHCE）
1、公有云-云资源提供商CSP（AWS/Azure/GCP/Cloudflare）
CSP（云服务提供商）属于第三方公司，提供可扩缩的计算资源，供企业通过网络按需访问，这些资源包括云端计算、存储、平台、和应用服务。
两种不同类型的云服务提供商
- AWS（Amazon Web Services）是全球最大的公有云厂商，占全球云市场约 33%，许多企业级应用依赖AWS。
AWS 托管了大量后端服务（如Netflix、Airbnb的后台）
业务逻辑运行在 AWS EC2 或 Lambda。 数据库用 AWS RDS，通过 Cloudflare Tunnel 安全暴露内网服务。 - Cloudflare 作为CDN和安全龙头，托管了互联网约20%的网站流量（因其免费计划普及率高），但不托管业务逻辑。
Cloudflare 保护并加速了海量前端流量（如Discord、Zoom的API）。
域名解析用 Cloudflare DNS。 静态资源托管在 AWS S3，通过 Cloudflare CDN 加速。Cloudflare WAF 过滤恶意请求。 - 两者常结合使用：例如用AWS运行后端，用Cloudflare加速和安全防护
参考资料：1, 2
2、规范化-云原生基金会CNCF（CKA/CKS）& 技术架构师的定位
云原生基金会CNCF扮演的角色
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公有云CSP做标准化服务，IBM/Redhat做定制化服务（混合云，软件咨询），本质都是提供基础设施，中间的桥梁是开源的云原生基金会CNCF
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三者关系：CNCF 推动技术标准化 -> Red Hat 将其产品化（定制化服务） -> CSP 提供托管环境（标准化服务）。
CSP 是资源提供方，CNCF 是技术标准制定者，Red Hat 是开源与企业需求的桥梁。
CSP卖“水电煤”，IBM/Red Hat卖“水管和净水器”（工具链+服务），CNCF制定水电煤和水管净水器的标准和规范。 -
CNCF将 云服务提供商 和 开源商业化 链接起来
CSP 是 CNCF 的主要贡献者和使用者（如AWS推出EKS，Azure提供AKS，均基于Kubernetes）
CSP 将 CNCF 项目集成到其服务中（如阿里云托管Prometheus服务）
Red Hat 是 CNCF 创始成员，主导 OpenShift（K8s发行版）和 Operator Framework 等关键项目
Red Hat 产品（如OpenShift）可在AWS/Azure上运行，提供混合云解决方案
| 分类 | 云服务提供商（CSP） | 云原生计算基金会（CNCF） | Red Hat（开源商业化） |
|---|---|---|---|
| 代表厂商 | AWS、Azure、Google Cloud、阿里云 | 隶属Linux基金会，成员包括Google、AWS、Red Hat等 | IBM子公司，开源企业化领导者 |
| 核心定位 | 提供云计算基础设施和托管服务 | 推动云原生技术标准化与生态发展 | 将开源技术转化为企业级产品和服务 |
| 关键技术/服务 | 虚拟机、存储、数据库、Serverless | Kubernetes、Prometheus、Envoy等 | OpenShift、RHEL、Ansible |
| 商业模式 | 按需的云资源订阅 | 中立非营利，通过成员赞助和社区贡献 | 开源软件订阅制（支持+安全更新） |
| 典型用户场景 | 部署应用、托管数据、运行AI训练 | 构建云原生应用、统一技术标准 | 企业混合云、自动化运维、安全合规 |
云原生时代-通用型架构师的养成
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“架构师”是更接近后端开发还是云计算运维呢？
“架构师”的定位因领域和公司需求而异，但总体上 既不完全等同于后端开发，也不仅限于云计算运维，而是横跨两者并向上延伸的角色。
架构师是技术深广度与业务理解的结合体，后端和云计算运维是两条常见起点。中小公司 更倾向全栈型架构师，大厂 则细分领域（如中间件架构师、云架构师）
终极目标是 用合理的技术方案支撑业务增长，而非局限于某一技术栈。根据当前角色选择一个垂直领域深入（如云原生），再逐步横向扩展，最终形成T型能力结构。 -
架构师的工作
无论何种方向，架构师的核心都是 设计可扩展、高可用、安全的系统，并平衡技术选型与业务需求。
技术决策：选择数据库、中间件、通信协议等。
系统拆分：微服务 vs 单体架构、服务边界划分。
非功能性需求：性能（QPS/延迟）、容灾（SLA/RTO）、成本控制。
跨团队协作：对齐开发、运维、产品团队的技术目标。 -
后端开发延伸的架构师：
设计DDD（领域驱动）的微服务划分
优化JVM参数
数据库分库分表（如ShardingSphere）
设计可观测性方案（Logging/Metrics/Tracing）。
案例：为社交App设计消息推送的分布式事务方案。
示例：负责电商平台订单/支付系统架构，要求精通Spring Cloud Alibaba、MySQL分片、Redis高可用。
发展:
1.突破单服务思维，学习分布式系统（CAP定理、一致性哈希）
2.掌握云原生技术（如K8s部署Spring Boot应用）
3.补充运维视角：监控（APM）、限流熔断（Sentinel） -
云计算/运维延伸的架构师：
设计多云架构（AWS + 私有OpenShift）。
实现GitOps（ArgoCD）和Service Mesh（Istio）。
通过容器化（Docker）和K8s声明式部署简化开发流程。
案例：为金融系统设计两地三中心容灾方案。
示例：设计AWS/GCP云原生方案，熟悉EKS/ACK、Serverless、成本优化工具（如Spot Instances）。
示例：主导从0到1的云原生中台建设，需同时具备开发（Go/Python）和运维（K8s/Ansible）经验
发展:
1.理解业务逻辑（如库存扣减的并发问题）
2.学习开发框架（至少一门语言如Go/Java）
3.深入架构模式：CQRS、Event Sourcing等
通用型架构师的养成
| 维度 | 后端架构师 | 云计算/运维架构师 | 通用型架构师 |
|---|---|---|---|
| 主要领域 | 业务系统设计（如电商交易链路） | 基础设施与云平台（如K8s集群设计） | 全栈视角（前后端+云） |
| 技术栈 | 编程语言（Java/Go）、框架（Spring）、数据库优化 | IaC（Terraform）、K8s、监控（Prometheus） | 混合技术栈，关注系统集成 |
| 典型问题 | 如何降低订单系统延迟？ | 如何设计跨可用区容灾方案？ | 如何平衡技术债务与迭代速度？ |
| 协作对象 | 开发团队、产品经理 | SRE、网络工程师 | CTO、业务部门 |
参考资料：CNCF官方项目列表， Red Hat 混合云方案
3、混合云-开源基础设施解决方案RedHat（RHCA/RHCE）
RedHat
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Red Hat（红帽） 是一家以 企业级 Linux 和开源软件服务 为核心的公司，成立于1993年，2019年被IBM以340亿美刀收购。
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核心业务：
提供 商业化的 Linux 发行版（RHEL, CentOS, Fedora）、云计算解决方案（OpenShift, Ansible）、企业支持服务。 -
Linux 商业化主流：Red Hat 是企业市场占有率最高的（约80%）。
其他商业化 Linux 厂商包括 Canonical (Ubuntu Server LTS)、Oracle Linux（RHEL 兼容版）、SUSE Linux Enterprise (SLE)等等。 -
Red Hat 的 其他开源基础设施：
从操作系统到云原生技术的全栈解决方案，核心围绕 企业级稳定性、安全性和自动化 设计。
所有功能先贡献给开源社区（如Kubernetes、Linux内核），再打包为企业版。
客户获得：安全补丁、法律保障（如专利保护）、技术支持（24/7 SLA）。从操作系统（RHEL）到应用平台（OpenShift）全栈可控，避免供应商锁定。 -
Red Hat 与KVM的关系（开源项目之一）
KVM 是 Linux 内核的原生虚拟化模块，由社区开发并维护，不属于 Red Hat 所有，但 Red Hat 是其核心贡献者之一。
技术原理：通过将 Linux 内核转变为 Hypervisor，实现硬件虚拟化（需 CPU 支持 VT-x/AMD-V）。
RHEL 的默认虚拟化方案：从 RHEL 6 开始，Red Hat 将 KVM 作为官方支持的虚拟化技术（替代早期的 Xen） -
优势：
快速响应漏洞（如Log4j事件中早于社区发布补丁） -
Red Hat 的业务模式 vs 甲骨文（Oracle）
相同点：均面向企业客户，提供 高可靠性服务 和 长期支持，通过 商业软件+订阅制 盈利（而非单纯卖许可证）。
不同点：Red Hat 专注 开源基础设施，Oracle 侧重 数据库和商业软件。
IBM
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硬件业务（25%）：
IBM Z系列大型机：全球银行/航空业核心系统（如每秒处理2.4亿笔交易的z16芯片）
Power Systems：基于Power处理器的AI优化服务器（如Linux on Power）
存储解决方案：FlashSystem全闪存存储（与公有云集成）
硬件销售+维护服务（非单纯托管），客户多为金融、政府等关键领域
与云协同：例如IBM Cloud中提供“Z as a Service”
营收占比下降但仍盈利（2023年占25%），被归为“传统基础设施”板块。 -
软件业务（42%）
Red Hat：OpenShift订阅制收入年增长20%+，成为混合云事实标准
自动化软件：如Instana（AI运维）、Turbonomic（资源优化） -
咨询业务（33%）
企业数字化转型：帮助客户落地AI、区块链（如沃尔玛供应链改造）。
与软件绑定：75%的软件客户同时采购咨询服务。 -
核心竞争力
1.企业级复杂需求的理解（如银行核心系统改造）。
2.开源与闭源的平衡能力（Red Hat+IBM专利组合）。
3.从实验室到落地的全链条覆盖（量子研发->云服务->咨询部署）。
| 业务领域 | 营收占比 | 代表产品/服务 | 定位与战略意义 |
|---|---|---|---|
| 软件 | 42% | Red Hat, Watsonx, Cloud Paks, Db2 | 增长引擎，利润率最高（混合云+AI驱动） |
| 咨询 | 31% | IBM Consulting (数字化转型、AI落地) | 高粘性服务，绑定企业长期需求 |
| 基础设施 | 25% | IBM Z大型机、Power Systems, 存储 | 传统现金牛，但增长放缓 |
| 前沿科技与量子 | <2% | IBM Quantum, 半导体研发(如2nm芯片) | 长期技术壁垒，品牌溢价来源 |
Linux
- 认证体系：
RHCSA/RHCE | Red Hat | 企业运维核心认证
LPIC | Linux基金会 | 通用Linux认证
CKA/CKAD | CNCF | Kubernetes 运维认证
Ubuntu认证 | Canonical | 云和 DevOps 方向 - 运维=Linux运维，运维证书=Linux证书
- 初级阶段：
掌握基础命令：ls, grep, awk, sed, systemd
学习 Shell 脚本：变量、循环、条件判断
理解文件权限：chmod, chown, SELinux/AppArmor - 中级阶段：
服务管理：Apache/Nginx, MySQL, Docker
网络配置：ip, netstat, iptables/firewalld
自动化工具：Ansible（Red Hat 旗下）、Terraform - 高级阶段：
集群运维：Kubernetes（OpenShift）、Ceph（分布式存储）
性能调优：perf, strace, 内核参数优化
安全加固：漏洞扫描（OpenSCAP）、审计（Auditd）
参考资料：1