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作者丨孫健波（天元）  阿里巴巴技術(shù)專家

導(dǎo)讀：DevOps 這個概念最早是在 2007 年提出的，那時云計算基礎(chǔ)設(shè)施的概念也才剛剛提出沒多久，而隨著互聯(lián)網(wǎng)的逐漸普及，應(yīng)用軟件的需求爆發(fā)式增長，軟件開發(fā)的理念也逐漸從瀑布模型（waterfall）轉(zhuǎn)向敏捷開發(fā)（agile）。

傳統(tǒng)的軟件交付模式（應(yīng)用開發(fā)人員專注于軟件開發(fā)、IT 運維人員負責將軟件部署到服務(wù)器運行），再也無法滿足互聯(lián)網(wǎng)軟件快速迭代的需求。于是，DevOps 作為一種打破研發(fā)和運維之間隔閡、加快軟件交付流程、提高軟件交付質(zhì)量的文化理念和最佳實踐逐漸普及至今。

DevOps 的現(xiàn)狀

DevOps 的流行得益于業(yè)界對于應(yīng)用軟件敏捷開發(fā)、高質(zhì)量交付的訴求，所以為開發(fā)和運維開辟了一塊“公共的空間”，讓雙方可以在這里緊密合作。那時軟件研發(fā)依舊屬于一個新興行業(yè)，人們習(xí)慣于向成熟的制造業(yè)學(xué)習(xí)，制造業(yè)解決大規(guī)模生產(chǎn)的方式，就是構(gòu)建流水線，通過流水線規(guī)范化每個步驟對接的內(nèi)容，而流水線上的工人們則只需要各司其職，快速熟練的完成自己這部分生產(chǎn)內(nèi)容。

所以，DevOps 借鑒了制造業(yè)的經(jīng)驗，開始構(gòu)建持續(xù)集成/持續(xù)交付（CI/CD）的流水線，催生出了一系列自動化/半自動化工具（如puppet、chef、ansible等），結(jié)合編寫腳本的可擴展能力，將研發(fā)和運維的大量操作規(guī)范化，從而達到彼此協(xié)作的目標。但是最終還是要有人投入到這些工具的構(gòu)建中，于是就出現(xiàn)了 DevOps 團隊。DevOps 團隊構(gòu)建的工具和平臺，幫助研發(fā)更容易地接近生產(chǎn)環(huán)境，讓研發(fā)在持續(xù)集成、持續(xù)交付的過程中可以一鍵部署、快速試錯，從而很大程度提前暴露和避免了軟件在實際運行過程中的問題。

從本質(zhì)上講，DevOps是為運維服務(wù)的。它把生產(chǎn)環(huán)境的運維流程通過自動化的工具提供出來了，屏蔽了基礎(chǔ)設(shè)施細節(jié)，同時讓軟件本身的問題更容易暴露，從而把這些問題盡量提前交給研發(fā)去解決。這些，其實都是在幫助運維減輕負擔。

這一套模式在一開始運轉(zhuǎn)良好，但是問題也隨著時間的推移慢慢暴露出來了。DevOps 本身不為企業(yè)帶來直接的利潤，也不增加產(chǎn)品的功能，它們是企業(yè)的成本中心，所以許多企業(yè)不愿意為 DevOps 投入太多的成本。久而久之，DevOps 的能力便無法與研發(fā)人員增長的需求所匹配，不愿意繼續(xù)伴隨著云和開源社區(qū)的發(fā)展向前演進，反而成為軟件研發(fā)的瓶頸。試想一下，有多少大公司的技術(shù)人員，對自己公司里的“研發(fā)效能”工具表示滿意呢？

云計算的普及

聰明的企業(yè)總能從自己的需求中發(fā)現(xiàn)業(yè)界共有的需求，AWS 便是這么誕生的，他們早在 2006 年便首次把軟件部署需要的網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲等基礎(chǔ)設(shè)施當做服務(wù)提供給用戶，允許任何人在不購買服務(wù)器等物理硬件的情況下構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序，規(guī)模化使得整體的成本比用戶自建更低。而云計算IaaS、PaaS、SaaS的概念也正是在那一年開始逐漸清晰的。

云計算的初期，用戶主要使用的是IaaS服務(wù)，如虛擬機、存儲等，使用云計算服務(wù)的企業(yè)依舊需要運維來管理這一類基礎(chǔ)設(shè)施，只是運維管理的對象從物理機切換到虛擬機而已，并沒有太本質(zhì)的區(qū)別。

而隨著云計算的快速發(fā)展，云的能力不斷補充、增強，漸漸將原先由運維提供的方方面面的能力都轉(zhuǎn)換成為了云上的服務(wù)，這其中自然包含了管理軟件完整生命周期的各類服務(wù)，從代碼管理、持續(xù)集成、持續(xù)交付，到監(jiān)控、報警、自動擴縮容等一系列的能力，均能在云上找到對應(yīng)的服務(wù)。品類之多、數(shù)量之巨，令人瞠目結(jié)舌。

但是 DevOps 依然有著用武之地。云的對接難度實在太大了，涉及到的云服務(wù)又多，不同云廠商提供的服務(wù)還不統(tǒng)一，為了使用云上的產(chǎn)品不得不投入大量的時間學(xué)習(xí)，而為了防止云廠商的綁定又不得不做多廠商的適配，DevOps 依舊需要像過去一樣為開發(fā)屏蔽實際環(huán)境的復(fù)雜性，只不過這次他們要負責管理的基礎(chǔ)設(shè)施變成了云資源。

改變一切的 Kubernetes

Kubernetes 的本質(zhì)是現(xiàn)代應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施，它關(guān)注如何將應(yīng)用與“云”天然地集成在一起，將“云”的大價值發(fā)揮出來。Kubernetes 強調(diào)讓基礎(chǔ)設(shè)施能更好的配合應(yīng)用、以更高效的方式為應(yīng)用“輸送”基礎(chǔ)設(shè)施能力，而不是反之。在這個過程中，Kubernetes 、Docker、Operator 等在云原生生態(tài)中起到了關(guān)鍵作用的開源項目，正在在把應(yīng)用管理與交付推上一個跟以前完全不一樣的境況：Kubernetes 的使用者只通過聲明式的方式描述自己應(yīng)用的終態(tài)是什么，然后一切就結(jié)束了。Kubernetes 會處理后面的所有事情。

這也是為什么Kubernetes 非常強調(diào)聲明式API。通過這種方式，Kubernetes 本身接入的基礎(chǔ)設(shè)施能力越強，Kubernetes 的使用者能夠聲明的終態(tài)就越豐富，他的職責也就約單純?，F(xiàn)在，我們不僅能夠通過 Kubernetes 聲明應(yīng)用的運行終態(tài)，比如；“這個應(yīng)用需要 10 個實例”，我們還能夠聲明應(yīng)用的很多運維終態(tài)，比如：“這個應(yīng)用使用金絲雀發(fā)布策略進行升級”，以及 “當它的 CPU 使用量大于 50%時，請自動擴展 2 個實例出來”。

這就讓傳統(tǒng)的 DevOps工具和團隊受到了挑戰(zhàn)：如果一個業(yè)務(wù)研發(fā)自己只需要通過聲明式 API 聲明他的應(yīng)用的所有終態(tài)甚至包括完整的 SLA，后面的一切就都會有 Kubernetes 來自動的搞定，那么他還有什么理由去對接和學(xué)習(xí)各式各樣的 DevOps 流水線呢？

換句話說，長久以來，DevOps 實際上是在充當研發(fā)與基礎(chǔ)設(shè)施之間的那一層“膠水”。而現(xiàn)在，Kubernetes 通過它極具生命力的聲明式 API 和無限接入的應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施能力，正在完美的扮演這個“膠水層”的作用。這也提醒了我們，上一個正在被 Kubernetes 體系強烈挑戰(zhàn)的“膠水層”，其實叫做“傳統(tǒng)中間件”：它正遭受到 Service Mesh 的巨大沖擊。

DevOps 會消失嗎？

近幾年，Kubernetes 項目經(jīng)常被描述成 DevOps 的“最佳拍檔”。類似的觀點認為， Kubernetes 跟 Docker 一樣，解決的是軟件運行時的問題。這意味著 Kubernetes 更像一種“時髦”的 IaaS，只不過運行時從虛擬機變成了容器。所以，只要能夠?qū)F(xiàn)有 DevOps 思想和流程對接到 Kubernetes 上來，就可以享受到容器技術(shù)帶來的輕量級與彈性。這對于提倡“敏捷”的 DevOps 來說，顯然是最好的組合。

不過，至少目前看來，Kubernetes 的發(fā)展路徑并不是一個類 IaaS 的角色。它雖然關(guān)注接入底層的基礎(chǔ)設(shè)施能力，但它本身卻又不是基礎(chǔ)設(shè)施能力的提供方。而且，相比于軟件運行時，Kubernetes 似乎更關(guān)心軟件的生命周期和狀態(tài)流轉(zhuǎn)。不僅如此，它還提供了一種叫做“控制器模型”的機制來將軟件的實際狀態(tài)與期望狀態(tài)不斷逼近，這顯然都已經(jīng)超出了一個“軟件運行時”的范疇。

Kubernetes 項目對應(yīng)用本身的“額外關(guān)注”，讓它與一個類 IaaS 基礎(chǔ)設(shè)施有著明顯的區(qū)別，也讓它“膠水”的定位更加明顯。而如果 Kubernetes 的能力足夠強大，那么作為研發(fā)與基礎(chǔ)設(shè)施之間現(xiàn)有的“膠水層”， DevOps 是否還有必要存在？在所謂的云原生時代，應(yīng)用研發(fā)與交付是不是真的會走向“一次聲明”就可以“撒手不管”，從而讓 DevOps 徹底消失呢？

不過，至少目前看來，Kubernetes 項目距離這個愿景，還有不少困難需要克服。

“Platform for Platform” API 的局限性

Kubernetes 是一個典型的 “Platform for Platform”項目，所以它的 API，距離純研發(fā)視角還是非常遙遠的。就比如一個 Deployment 對象，就既包括了研發(fā)側(cè)關(guān)心的鏡像，也包括了基礎(chǔ)設(shè)施側(cè)的資源配置，甚至是容器安全配置。此外， Kubernetes API 并沒有提供出對“運維能力”的描述與定義方式，這也使得聲明之后的“撒手不管”變得遙不可及。這也是為什么目前 DevOps 依然被需要的原因：Kubernetes 的大多數(shù)字段，還是必須經(jīng)過研發(fā)和運維共同協(xié)作的流程來進行填充。

無法對更多的云資源進行描述

K8s的原生API只包含了云資源的很少一部分，比如用 PV/PVC 表達存儲，用 Ingress 表達負載均衡，但這對于一個完全聲明式的應(yīng)用描述來說是完全不夠的。比如，研發(fā)希望在K8s上找到一個概念來表達數(shù)據(jù)庫、VPC、消息隊列等需求的時候，就會感到非常困惑。而現(xiàn)有的所有方案則完全依賴于云廠商的實現(xiàn)從而帶來了新的 vendor lock-in 困惑。

Operator 體系缺乏互操作性

Kubernetes 的 Operator 機制是這個項目的能力能夠無限增長的公開秘密。但令人遺憾的是，目前所有 Operator 之間的關(guān)系，就像是一個又一個的煙囪，互相之間沒有任何交互與協(xié)作的可能。比如，我們把云上的 RDS 通過 CRD 和 Operator 擴展到了 K8s 聲明式API的體系中，但是當?shù)谌较Ｍ麑懸粋€定時備份 RDS 持久化文件的 CRD Operator去配合的時候，卻往往無從下手。這就又需要 DevOps 的體系介入來解決問題。

未來？

顯然，現(xiàn)在的 Kubernetes 項目，依然需要借助 DevOps 體系來真正完成軟件的高效迭代與交付工作。這是不可避免的：盡管 Kubernetes 聲稱自己是“以應(yīng)用為中心”的基礎(chǔ)設(shè)施，但它作為一個從 Google Borg 衍生出來的系統(tǒng)級項目，其本身的設(shè)計和工作層次還是更多的基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域徘徊。但另一方面，我們絕不可否認的是，Kubernetes 在它的關(guān)鍵路徑上，始終保持著對研發(fā)側(cè) “NoOps” 的追求。這種渴望，從它第一天提出“聲明式應(yīng)用管理”理論的時候就已經(jīng)“昭然若揭”，而 CRD 和 Operator 體系的建立，更讓這種應(yīng)用級別的關(guān)心終于有了落地的機會。我們已經(jīng)看到很多 DevOps 流程正在“下沉”為 Kubernetes 里的聲明式對象與控制循環(huán)，比如 Tekton CD 項目。

如果 Kubernetes 的未來是 100% 的聲明式應(yīng)用管理，那么我們有理由相信 DevOps 最終會從技術(shù)領(lǐng)域消失然后徹底蛻變成一種文化。畢竟，那個時候的運維工程師，可能都會成為 Kubernetes Controller/Operator 的編寫者或者設(shè)計者。而研發(fā)呢？他們可能根本不會知道原來 Kubernetes 這個東西曾經(jīng)如此顯赫的存在過。

OAM

在 2019 年 10 月，阿里云聯(lián)合微軟一起發(fā)布了開放應(yīng)用模型 Open Application Model(OAM)，打破了傳統(tǒng)的軟件交付模式，OAM 是專注于描述應(yīng)用生命周期的標準規(guī)范，可以幫助應(yīng)用開發(fā)者、應(yīng)用運維人員和基礎(chǔ)架構(gòu)運維團隊更好地進行協(xié)同。

目前，OAM 還處于一個早期階段，阿里巴巴團隊正在上游貢獻和維護這套技術(shù)，如果大家有什么問題或者反饋，也非常歡迎與我們在上游或者釘釘聯(lián)系。

參與方式：

• 釘釘掃碼進入 OAM 項目中文討論群
  

• 通過 Gitter 直接參與討論
• OAM 開源實現(xiàn)地址（star 一下！）

期待大家的參與！

云原生技術(shù)公開課

本課程是由 CNCF 官方與阿里巴巴強強聯(lián)合，共同推出的以“云原生技術(shù)體系”為核心、以“技術(shù)解讀”和“實踐落地”并重的系列技術(shù)公開課。

“阿里巴巴云原生關(guān)注微服務(wù)、Serverless、容器、Service Mesh 等技術(shù)領(lǐng)域、聚焦云原生流行技術(shù)趨勢、云原生大規(guī)模的落地實踐，做最懂云原生開發(fā)者的技術(shù)圈?！?/p>

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名稱欄目：Kubernetes會不會“殺死”DevOps？-創(chuàng)新互聯(lián)
轉(zhuǎn)載來于：http://www.rwnh.cn/article26/cehsjg.html

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