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云原生概述

news 2025/8/25 23:38:52

一、云原生概念

云原生（Cloud Native） 是一种面向云环境的软件开发和运维方法论，目标是让应用充分利用云平台的弹性、可伸缩性和自动化能力。

核心理念：

容器化：应用及其依赖打包在容器中，保证环境一致性。
动态管理：应用运行环境可动态扩缩、调度和恢复。
微服务化：将应用拆分成独立服务，每个服务自治、独立部署。
可观测性：日志、监控、追踪全面可视化。
自动化：CI/CD、自动部署和弹性伸缩。

一句话理解：云原生就是“让应用天然适应云环境，可自动扩缩、易运维、弹性高、可靠强”。

二、云原生和微服务的关系

特性	微服务	云原生
架构拆分	将应用拆成小服务	倾向微服务或服务化
部署方式	可以在虚拟机或容器	强调容器化和Kubernetes管理
弹性	单个服务可独立扩缩	自动调度、弹性伸缩由平台管理
DevOps	可手动CI/CD	CI/CD自动化 + GitOps理念
云依赖	可云可本地	深度依赖云平台特性（K8s、云存储、消息队列等）

总结：

微服务是云原生的架构基础。
云原生是微服务+容器化+平台自动化运维的综合实践。

三、云原生关键技术

1. 容器化

Docker：将应用及依赖打包成镜像，保证环境一致。
优势：
- 快速部署
- 资源隔离
- 可移植性强

2. 容器编排

Kubernetes (K8s)：
- 管理容器生命周期
- 弹性伸缩、负载均衡
- 自愈（Pod 异常自动重启）
核心概念：
- Pod：最小调度单位
- Deployment：定义副本数、更新策略
- Service：服务发现和负载均衡
- ConfigMap / Secret：配置和敏感信息管理

3. 服务网格

Istio / Linkerd
- 管理微服务间通信
- 提供：
  - 流量控制（灰度、AB 测试）
  - 安全（mTLS）
  - 可观测性（指标、日志、追踪）

4. 云原生存储

分布式存储：Ceph、NFS、云厂商对象存储（S3、OSS）
数据库：
- 云原生数据库（CockroachDB、TiDB、Amazon Aurora）

5. 自动化与 DevOps

CI/CD：
- Jenkins / GitHub Actions / GitLab CI
- 自动构建镜像、自动部署到 Kubernetes
GitOps：
- 基于 Git 的声明式运维
- Flux / ArgoCD

6. 可观测性

日志：ELK Stack
指标：Prometheus + Grafana
链路追踪：Jaeger / Zipkin / SkyWalking

四、云原生 Java 应用实践

应用容器化

# Dockerfile
FROM eclipse-temurin:17-jdk
COPY target/myapp.jar /app/myapp.jar
ENTRYPOINT ["java","-jar","/app/myapp.jar"]

Kubernetes 部署

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: user-service
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: user-servicetemplate:metadata:labels:app: user-servicespec:containers:- name: user-serviceimage: myrepo/user-service:1.0ports:- containerPort: 8080