今天，云計(jì)算已經(jīng)無處不在，數(shù)字世界也成為了我們的“棲身”之所，而過去幾年，一個(gè)名為“云原生”的概念更成為了云計(jì)算領(lǐng)域的熱門詞匯。

早在Gartner的2020年報(bào)告中就已顯示，已有50%的傳統(tǒng)老舊應(yīng)用被以云原生化的方式改造；到2022年，將有75%的全球化企業(yè)將在生產(chǎn)中使用云原生的容器化應(yīng)用。在企業(yè)上云的趨勢(shì)下，我們正在看到越來越多的企業(yè)和開發(fā)者開始把業(yè)務(wù)與技術(shù)向云原生演進(jìn)。

當(dāng)然，盡管云原生技術(shù)受到了市場(chǎng)的“追捧”，但其復(fù)雜性卻是一個(gè)突出的問題——它意味著企業(yè)與之相關(guān)的傳統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)、應(yīng)用開發(fā)方式、應(yīng)用部署和維護(hù)方式都要做出全新改變，由此才能真正釋放出云原生的價(jià)值，而這也延伸出了諸如微服務(wù)開發(fā)、容器自動(dòng)編排、DevOps開發(fā)運(yùn)維、CI/CD持續(xù)集成/交付等新的方式，因此如何更好地把握這些新技術(shù)和新理念，可以說也成為了當(dāng)下企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中又一大全新的挑戰(zhàn)。

在此背景下，作為全球領(lǐng)先的科技企業(yè)，戴爾科技集團(tuán)不僅率先使用了云原生技術(shù)構(gòu)建DevOps平臺(tái)，特別是其旗下的戴爾中國卓越研發(fā)集團(tuán)更是在DevOps領(lǐng)域取得了一系列的最佳實(shí)踐。在此基礎(chǔ)上，戴爾科技集團(tuán)還打造出了滿足企業(yè)現(xiàn)代化混合云與容器云基礎(chǔ)架構(gòu)——戴爾科技DevOps就緒的超融合解決方案，更好地支持了企業(yè)CI/CD，降低了開發(fā)與交付的復(fù)雜性、極大的提升了效率，為企業(yè)應(yīng)用現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)型和升級(jí)提供了有力的支撐。

從這個(gè)角度來說，戴爾科技在DevOps領(lǐng)域的最佳實(shí)踐+就緒的超融合方案，為更多中國企業(yè)通過擁抱DevOps實(shí)踐，讓企業(yè)運(yùn)營更快、更智能，并持續(xù)交付更高質(zhì)量的應(yīng)用，更快地邁入云原生時(shí)代筑牢了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

解讀云原生時(shí)代應(yīng)用研發(fā)新模式

業(yè)界公認(rèn)的“云原生”概念是Pivotal公司的Matt Stine于2013年首次提出，然后被一直沿用至今并發(fā)揚(yáng)光大。在Matt那里，他把云原生理解為一系列云計(jì)算技術(shù)和開發(fā)管理方法的合集，包括DevOps、持續(xù)交付、微服務(wù)(MicroServices)、敏捷基礎(chǔ)設(shè)施(Agile Infrastructure)和12要素(The Twelve-Factor App)等等。

可以說，云原生從一開始就不是一項(xiàng)技術(shù)或一個(gè)產(chǎn)品，而是一種系統(tǒng)化的方法論和技術(shù)的集合。同樣，只有滿足“上云”特征，或者說專門面向“云”設(shè)計(jì)的應(yīng)用，才可以稱之為云原生應(yīng)用。

與此同時(shí)，伴隨著“云原生”概念落地的，則是一系列相關(guān)的容器技術(shù)。其中，在云原生概念提出的2013年，Docker也正式發(fā)布。對(duì)于開發(fā)者來說，Docker就如同用集裝箱貨輪來運(yùn)輸貨物一樣，效率又高、同時(shí)它的部署靈活性也比虛擬機(jī)更好，一經(jīng)發(fā)布就成為極為流行的開源容器發(fā)布工具。

2014年，kubernetes（K8s）項(xiàng)目由google發(fā)布。在容器和Docker誕生之后，開發(fā)者自然而然需要工具來管理這些容器和容器化引擎，而K8s正是用來管理云平臺(tái)中多個(gè)主機(jī)上的容器化的應(yīng)用，讓部署容器化的應(yīng)用簡(jiǎn)單和高效。

2018年，CNCF云原生基金會(huì)正式對(duì)“云原生”給出了定義，其背后的代表性技術(shù)則包括容器、服務(wù)網(wǎng)格、微服務(wù)、不可變基礎(chǔ)設(shè)施和聲明式API等——可以這么簡(jiǎn)單理解，在云原生和容器技術(shù)的普及中，Docker實(shí)現(xiàn)了容器的可移植、輕量化、虛擬化，語言無關(guān)，大大降低了容器技術(shù)的使用門檻；而K8s則相當(dāng)于安排容器發(fā)布的管家，解決了容器編排的全周期管理，就如同集裝箱貨輪上的船長(zhǎng)一樣。正是這一特性，也讓K8s成為了應(yīng)用上云的可移植性等問題，真正成為了云原生技術(shù)的基石。

那么，什么是微服務(wù)和服務(wù)網(wǎng)格呢？所謂“微服務(wù)”，與之對(duì)應(yīng)的主要是以傳統(tǒng)的以系統(tǒng)為單位進(jìn)行部署的單體架構(gòu)，與之相比，微服務(wù)架構(gòu)就是以獨(dú)立的組件為單位進(jìn)行部署，是用戶可以感知最小功能集。微服務(wù)具有小而專的特性，使得開發(fā)、測(cè)試、更新效率提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)敏捷的開發(fā)。同樣，服務(wù)網(wǎng)格( Service Mesh )是指用以處理服務(wù)與服務(wù)之間通信的基礎(chǔ)設(shè)施層，它解決了K8s在微服務(wù)的連接、管理和監(jiān)控方面的短板，為K8s提供更好的應(yīng)用和服務(wù)管理，成為微服務(wù)的輔助技術(shù)。

隨著云原生，容器、微服務(wù)等技術(shù)的落地和普及，傳統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)模式同樣也面臨著重構(gòu)，而這也催生出了DevOps開發(fā)模式。“DevOps”一詞是“Development開發(fā)”和“Operations運(yùn)維”兩個(gè)詞的組合，中文一般譯為“開發(fā)運(yùn)維一體化”。DevOps可以看作是開發(fā)、技術(shù)運(yùn)營和質(zhì)量保障三者的交集，促進(jìn)之間的溝通、協(xié)作與整合，從而提高企業(yè)開發(fā)周期和效率。

特別是在云原生時(shí)代，DevOps的引入為企業(yè)的應(yīng)用開發(fā)帶來幾個(gè)方面的全新價(jià)值，即動(dòng)態(tài)的流水作業(yè)、迭代的開發(fā)進(jìn)程、交互的協(xié)作模式。具體來說，從DevOps的流程實(shí)踐上看，總體來說其流程可以分為需求對(duì)接和應(yīng)用設(shè)計(jì)、敏捷開發(fā)和持續(xù)測(cè)試以及最終測(cè)試和上線運(yùn) 維等三個(gè)階段，其核心是由開發(fā)人員和測(cè)試人員主導(dǎo)的敏捷開發(fā)和持續(xù)測(cè)試階段。

其中，借助Scrum或Kanban等工作流方法的指引和一系列持續(xù)構(gòu)建、持續(xù)集成、持續(xù)測(cè)試以及持續(xù)發(fā)布工具，企業(yè)的IT團(tuán)隊(duì)能夠高效率地開發(fā)通過微服務(wù)架構(gòu)解耦的程序模塊，并及時(shí)、持續(xù)地與用戶方面進(jìn)行對(duì)接，對(duì)各個(gè)模塊的研發(fā)質(zhì)量和成果進(jìn)行實(shí)時(shí)把控。在通過最終的集成和測(cè)試之后軟件得以部署上線，此后開發(fā)人員能夠借助應(yīng)用容器化封裝帶來的統(tǒng)一環(huán)境之便，與運(yùn)維人員一起對(duì)軟件的運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控、為用戶提供支持服務(wù)，并繼續(xù)根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行版本更迭的進(jìn)一步開發(fā)工作。由此可見，DevOps的引入，真正能夠讓開發(fā)和運(yùn)維部門的協(xié)作由此變得更加簡(jiǎn)單和高效。

可以看到，云原生的容器、微服務(wù)等技術(shù)的普及，為DevOps的落地提供了很好的前提條件，也成為了保證企業(yè)的軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)DevOps開發(fā)和持續(xù)交付的關(guān)鍵應(yīng)用。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)DevOps和持續(xù)交付，已經(jīng)成為云原生技術(shù)價(jià)值不可分割的內(nèi)涵部分；而有效地利用云原生技術(shù)和引入DevOps開發(fā)流程，將為企業(yè)在全面云化時(shí)代保持競(jìng)爭(zhēng)力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

戴爾科技集團(tuán)DevOps最佳實(shí)踐

早在幾年前，戴爾數(shù)字部門（Dell Digital）在公司內(nèi)部進(jìn)行了一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，公司開發(fā)人員大約只有20%的工作時(shí)間用來編寫代碼。其余大部分時(shí)間，則是在處理管理任務(wù)，如配置基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)行質(zhì)量和安全掃描，以及將代碼投入生產(chǎn)這些“低價(jià)值”工作上。于是在2016年，戴爾數(shù)字部門開始構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的自動(dòng)化，并在次年推動(dòng)整個(gè)組織正式采用DevOps開始真正的變革。

其中，戴爾中國卓越研發(fā)集團(tuán)就是DevOps變革的“受益者”。據(jù)戴爾中國卓越研發(fā)集團(tuán)高級(jí)主管軟件工程師管俊介紹，他的團(tuán)隊(duì)主要負(fù)責(zé)戴爾超融合VxRail產(chǎn)品的研發(fā)，隨著戴爾不斷加大對(duì)VxRail的投入，在研發(fā)領(lǐng)域也遭遇了規(guī)模化后所帶來的全新挑戰(zhàn)。

“最初我們團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)品研發(fā)主要還是基于單體程序的方式，大部分流程所需要的工具都是托管在其他地方，交付方面也非常簡(jiǎn)單，當(dāng)時(shí)只需要一臺(tái)虛擬機(jī)，就可以完成從代碼倉庫到交付的流程，但為了應(yīng)對(duì)越來越激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，我們希望能夠以更快的速度實(shí)現(xiàn)更多的功能，能夠把更新的補(bǔ)丁等及時(shí)交付給企業(yè)客戶，因此我們?cè)谘邪l(fā)VxRail產(chǎn)品時(shí)，也開始以微服務(wù)架構(gòu)和DevOps來重塑我們的工作。”管俊說。

微服務(wù)架構(gòu)對(duì)軟件工程效能的影響是“顯而易見”，具體體現(xiàn)在研發(fā)中需要更多的代碼倉庫來托管代碼，同時(shí)還要配置CI/CD的交付過程，這也會(huì)帶來更復(fù)雜的集成流水線和交付流水線，而作為工程效能團(tuán)隊(duì)，就需要服務(wù)更多的項(xiàng)目，更快地響應(yīng)更多項(xiàng)目在交付上的需求。另一方面，在DevOps的實(shí)踐中，管俊也發(fā)現(xiàn)，一旦產(chǎn)品業(yè)務(wù)的復(fù)雜度提升10倍，那么DevOps的業(yè)務(wù)復(fù)雜度往往會(huì)提升20倍，因此唯有借助云原生技術(shù)去構(gòu)建DevOps平臺(tái)，才能打破這種“困局”。

管俊認(rèn)為，云原生技術(shù)中有幾大特性可以為DevOps平臺(tái)的構(gòu)建起到“打底”的作用：一是微服務(wù)，微服務(wù)最大的屬性就是自治，這意味著企業(yè)在開發(fā)過程中可以獨(dú)立快速的完成演進(jìn)，同時(shí)每一次變動(dòng)也不會(huì)造成非常大的波動(dòng)范圍，非常適合應(yīng)用研發(fā)的“小步快跑”；二是容器，借助容器技術(shù)的好處是，能夠提供一致性和移動(dòng)性，能夠顯著降低研發(fā)和運(yùn)維方面的成本負(fù)擔(dān)；三是，自動(dòng)化，能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施即代碼，非常方便應(yīng)用開發(fā)的上線，擴(kuò)展和遷移等場(chǎng)景；最后是容器編排，它在工作負(fù)載的調(diào)度、伸縮、網(wǎng)絡(luò)連通性和升級(jí)支持方面都有極大的幫助。因此，借助云原生技術(shù)，企業(yè)的DevOps平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)最大化的實(shí)現(xiàn)“靈活性、擴(kuò)展性和維護(hù)性，非常適合戴爾中國卓越研發(fā)中心這種需要應(yīng)對(duì)項(xiàng)目多，產(chǎn)品復(fù)雜，戰(zhàn)線長(zhǎng)等產(chǎn)品研發(fā)的團(tuán)隊(duì)。

當(dāng)然，DevOps平臺(tái)的構(gòu)建并不是“一蹴而就”的，戴爾中國卓越研發(fā)中心在具體實(shí)踐中也面臨著三大挑戰(zhàn)，而經(jīng)過不斷地探索與實(shí)踐，管俊的團(tuán)隊(duì)也總結(jié)出三個(gè)方面的經(jīng)驗(yàn)：

首先，是DevOps平臺(tái)的技術(shù)選型方面，隨著云原生技術(shù)的快速爆發(fā)，對(duì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)而言，技術(shù)的豐富性也給DevOps平臺(tái)的構(gòu)建工作帶來全新的挑戰(zhàn)。為此，戴爾提煉出了兩大原則，第一大原則就是要考慮成本，這其中既又學(xué)習(xí)成本，也有安裝接入成本，但最重要的是維護(hù)成本；第二大原則是堅(jiān)持代碼主義，即“一切代為代碼”是DevOps的工程實(shí)踐核心。

其次，是DevOps平臺(tái)的持續(xù)集成和發(fā)布方面，在這方面關(guān)鍵的要點(diǎn)則包括幾個(gè)部分，其中“一鍵發(fā)布”和“頻繁發(fā)布”是關(guān)鍵，這樣才能更好、更快的上線新的需求和新的業(yè)務(wù)場(chǎng)景；同時(shí)要堅(jiān)持“吃自己的狗糧”，這意味著團(tuán)隊(duì)要主動(dòng)的、積極的體驗(yàn)自身產(chǎn)品；最后是平臺(tái)要能夠?qū)崿F(xiàn)“快速回退”，這樣即使出現(xiàn)一些小問題，也能夠迅速回退到上一個(gè)版本，避免更多問題的產(chǎn)生。

最后，對(duì)DevOps平臺(tái)的全方位觀測(cè)方面，云原生非常重要的一個(gè)實(shí)踐就是觀測(cè)，傳統(tǒng)運(yùn)維非常關(guān)注底層，關(guān)注服務(wù)是否存活。但云原生時(shí)代，大家更關(guān)注服務(wù)如何存活如何被消費(fèi)，這樣企業(yè)才能從技術(shù)上和業(yè)務(wù)上，得到一個(gè)全面而真實(shí)的數(shù)據(jù)反饋，這些數(shù)據(jù)不只是運(yùn)維數(shù)據(jù)，也包括運(yùn)營數(shù)據(jù)，而基于數(shù)據(jù)不斷地迭代和優(yōu)化，對(duì)應(yīng)用開發(fā)十分重要。

在具體的實(shí)踐中，戴爾中國卓越研發(fā)中心采用了“Prometheus”的監(jiān)控技術(shù)棧。作為CNCF云原生基金會(huì)“畢業(yè)”的項(xiàng)目，“Prometheus”具有非常全面、可擴(kuò)展的監(jiān)控能力，而且運(yùn)維非常友好，通過簡(jiǎn)單的埋點(diǎn)與配置，就可以幫助研發(fā)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)DevOps服務(wù)狀態(tài)的“監(jiān)控”；借助“Prometheus”，監(jiān)控1000多個(gè)不同指標(biāo)、保存超過365天的歷史數(shù)據(jù)等等任務(wù)，變得輕而易舉。

經(jīng)過三年多的努力，目前戴爾中國卓越研發(fā)中心基于DevOps平臺(tái)取得了不錯(cuò)的成績(jī)，整個(gè)研發(fā)組織擴(kuò)展到了2倍以上，團(tuán)隊(duì)人員實(shí)現(xiàn)了翻倍的增長(zhǎng)，管理的代碼倉庫增加了60倍；交付流水規(guī)模增長(zhǎng)了10倍；同時(shí)整個(gè)研發(fā)架構(gòu)也從過去的一臺(tái)虛擬機(jī)+工具/腳本的模式，轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄶?shù)據(jù)中心+100多個(gè)微服務(wù)的全新服務(wù)模式，不僅顯著提高了研發(fā)的效能、提高了軟件產(chǎn)品的質(zhì)量以及用戶的滿意度，更為戴爾中國卓越研發(fā)中心大規(guī)模的應(yīng)用研發(fā)提供了充足的保障。

DevOps就緒的超融合解決方案

值得一提的，基于自身在DevOps的最佳實(shí)踐，戴爾科技集團(tuán)也打造出了DevOps就緒的超融合解決方案——該方案借助VMware Tanzu，它能夠支持企業(yè)的DevOps團(tuán)隊(duì)輕松訪問開源和API驅(qū)動(dòng)的軟件工具，為裸機(jī)、容器化和虛擬化環(huán)境中的現(xiàn)代應(yīng)用程序提供無縫集成；本機(jī)啟用的基礎(chǔ)架構(gòu)即代碼（laC）支持GitOps實(shí)踐，能夠自動(dòng)跟蹤代碼更改，推動(dòng)DevOps通過IT自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和資源的無縫調(diào)配，以及部門間的協(xié)作共贏，可以說方案的“靈活性”使DevOps團(tuán)隊(duì)能夠在云原生環(huán)境中按需部署、測(cè)試、對(duì)資源進(jìn)行擴(kuò)縮容，從而簡(jiǎn)化整個(gè)應(yīng)用生命周期管理。

戴爾科技集團(tuán)企業(yè)級(jí)云計(jì)算及超融合架構(gòu)師劉磊表示，戴爾科技DevOps就緒的超融合解決方案具有非常鮮明的特色，它的整個(gè)底層硬件體系架構(gòu)是構(gòu)建在戴爾科技VxRail超融合平臺(tái)之上；同時(shí)整個(gè)軟件棧又構(gòu)建在VMware生態(tài)之上，因此它可以幫助企業(yè)打造基于Kubernetes容器和容器云的基礎(chǔ)架構(gòu)，能夠讓企業(yè)可以更加快速的、方便的、靈活的管理和調(diào)度Kubernetes的集群環(huán)境。

“今天，VxRail不僅僅是一款超融合的產(chǎn)品，更是完美耦合戴爾和VMware生態(tài)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)。”劉磊說，它的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)維度：

第一，是完整的戴爾科技和VMware的生態(tài)，以及緊偶爾的超融合數(shù)據(jù)中心解決方案，具備完整的數(shù)據(jù)中心功能；第二，能夠?qū)崿F(xiàn)硬件平臺(tái)、超融合平臺(tái)和虛擬化平臺(tái)的單一界面的統(tǒng)一管理；第三，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、安全和方便的軟件更新，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)全生命周期的管理；第四，具備多元化的數(shù)據(jù)保護(hù)解決方案；第五，“靈身定制”的VCF on VxRail，能夠幫助企業(yè)建立安全穩(wěn)定的私有云和混合云架構(gòu)，數(shù)據(jù)也顯示VxRail具備6個(gè)9的高可靠性，在極端測(cè)試環(huán)境中曾連續(xù)4個(gè)季度“無停機(jī)”，此外IDC的數(shù)據(jù)還證明其較傳統(tǒng)的超融合能夠降低92%的宕機(jī)時(shí)間等；最后，它還是與VMware唯一共同開發(fā)的超融合架構(gòu)，是運(yùn)行VMware生態(tài)的最佳基礎(chǔ)平臺(tái)，最大化實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)粒度的數(shù)據(jù)保護(hù)與數(shù)據(jù)安全策略。

而所謂的“VMware生態(tài)”，則體現(xiàn)在企業(yè)可以通過VMware Tanzu、VMware Cloud Foundation（VCF）、以及VMware最新推出的多云管理產(chǎn)品組合VMware Aria，徹底打通不同公有云、私有云、邊緣云和企業(yè)本地?cái)?shù)據(jù)中心的環(huán)境，為用戶提供真正具有一致性的企業(yè)級(jí)技術(shù)架構(gòu)，真正幫助企業(yè)在整個(gè)Kubernetes旅程中進(jìn)一步提高開發(fā)者的生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)從構(gòu)建到生產(chǎn)的端到端安全，以及大規(guī)模的安全多云運(yùn)營。

也正因此，戴爾科技DevOps就緒的超融合解決方案，真正能夠保證企業(yè)在完整的VMware生態(tài)之下去構(gòu)建一個(gè)管理更加方便，更具有彈性的，性能更好的，運(yùn)行更為穩(wěn)定安全的一個(gè)Kubernetes商業(yè)運(yùn)行環(huán)境，幫助企業(yè)快速地實(shí)現(xiàn)DevOps的變革。

全文總結(jié)，隨著云原生時(shí)代的到來，DevOps這種全新的軟件開發(fā)模式不僅提高了軟件開發(fā)的效率和最終產(chǎn)品的表現(xiàn)，更是數(shù)字化企業(yè)協(xié)作及共享文化的體現(xiàn)和應(yīng)用。而在此過程中，戴爾科技集團(tuán)不僅“躬身踐行”DevOps變革，并基于此打造出了DevOps就緒的超融合解決方案，無疑能夠更好地支持混合云、自動(dòng)化、邊緣、DevOps及更多細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景，全面滿足企業(yè)構(gòu)建DevOps一體化云平臺(tái)的需求，并為千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供更為健壯的基礎(chǔ)架構(gòu)支撐，其價(jià)值可謂“不止于眼下，更關(guān)乎未來”。

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