1.1 CNCF组织在讲云原生之前，我们先了解一下CNCF，即云原生计算基金会，2015年由谷歌牵头成立，基金会成员目前已有一百多企业与机构，包括亚马逊、微软。思科等巨头。


　　目前CNCF所托管的应用已达14个，下图为其公布的Cloud Native Landscape，给出了云原生生态的参考体系。


　　Cloud Native Landscape


　　1.2 云原生CNCF给出了云原生应用的三大特征：


　　容器化封装：以容器为基础，提高整体开发水平，形成代码和组件重用，简化云原生应用程序的维护。在容器中运行应用程序和进程，并作为应用程序部署的独立单元，实现高水平资源隔离。动态管理：通过集中式的编排调度系统来动态的管理和调度。面向微服务：明确服务间的依赖，互相解耦。


　　云原生包含了一组应用的模式，用于帮助企业快速，持续，可靠，规模化地交付业务软件。云原生由微服务架构，DevOps 和以容器为代表的敏捷基础架构组成。


　　这边引用网上关于云原生所需要的能力和特征总结，如下图。


　　云原生所需要的能力和特征


　　1.3 The Twelve Factors12-Factors经常被直译为12要素，也被称为12原则，12原则由公有云PaaS的先驱Heroku于2012年提出（），目的是告诉开发者如何利用云平台提供的便利来开发更具可靠性和扩展性、更加易于维护的云原生应用。具体如下：


　　基准代码显式声明依赖关系在环境中存储配置把后端服务当作附加资源严格分离构建、发布和运行无状态进程通过端口绑定提供服务通过进程模型进行扩展快速启动和优雅终止开发环境与线上环境等价日志作为事件流管理进程


　　另外还有补充的三点：


　　API声明管理认证和授权监控与告警


　　距离12原则的提出已有五年多，12原则的有些细节可能已经不那么跟得上时代，也有人批评12原则的提出从一开始就有过于依赖Heroku自身特性的倾向。不过不管怎么说，12原则依旧是业界最为系统的云原生应用开发指南。


　　最近几年Docker容器化技术很火，经常在各种场合能够听到关于Docker的分享。Docker让开发工程师可以将他们的应用和依赖封装到一个可移植的容器中。Docker背后的想法是创建软件程序可移植的轻量容器，让其可以在任何安装了Docker的机器上运行，而不用关心底层操作系统。


　　Docker可以解决虚拟机能够解决的问题，同时也能够解决虚拟机由于资源要求过高而无法解决的问题。其优势包括：


　　隔离应用依赖创建应用镜像并进行复制创建容易分发的即启即用的应用允许实例简单、快速地扩展测试应用并随后销毁它们


　　自动化运维工具可以降低环境搭建的复杂度，但仍然不能从根本上解决环境的问题。在看似稳定而成熟的场景下，使用Docker的好处越来越多。


　　笔者看到Jimmy Song对云原生架构中运用服务编排的总结是：


　　Kubernetes——让容器应用进入大规模工业生产。这个总结确实很贴切。编排调度的开源组件还有：Kubernetes、Mesos和Docker Swarm。


　　Kubernetes是目前世界上关注度最高的开源项目，它是一个出色的容器编排系统。Kubernetes出身于互联网行业的巨头Google公司，它借鉴了由上百位工程师花费十多年时间打造Borg系统的理念，通过极其简易的安装，以及灵活的网络层对接方式，提供一站式的服务。


　　Mesos则更善于构建一个可靠的平台，用以运行多任务关键工作负载，包括Docker容器、遗留应用程序（例如Java）和分布式数据服务（例如Spark、Kafka、Cassandra、Elastic）。Mesos采用两级调度的架构，开发人员可以很方便的结合公司业务场景自定制MesosFramework。他们为云原生应用提供的强有力的编排和调度能力，它们是云平台上的分布式操作系统。在单机上运行容器，无法发挥它的最大效能，只有形成集群，才能最大程度发挥容器的良好隔离、资源分配与编排管理的优势，而对于容器的编排管理，Swarm、Mesos和Kubernetes的大战已经基本宣告结束，Kubernetes成为了无可争议的赢家。


　　传统的Web开发方式，一般被称为单体架构（Monolithic）所有的功能打包在一个WAR包里，基本没有外部依赖（除了容器），部署在一个JEE容器（Tomcat，JBoss，WebLogic）里，包含了DO/DAO，Service，UI等所有逻辑。其架构如下图所示。


　　传统的单体架构