隨著數(shù)字化時代的到來，IT系統(tǒng)已成為人類社會正常運轉(zhuǎn)不可或缺的組成部分。不遠的未來，智能制造，5G和人工智能等技術(shù)將成為推動生產(chǎn)力發(fā)展的重要引擎，人類社會將面臨前所未有的全面徹底的數(shù)字化浪潮。IT基礎(chǔ)設(shè)施作為IT系統(tǒng)運行的平臺和載體，是實現(xiàn)數(shù)字化的基石。在這場數(shù)字化浪潮中，企業(yè)必須積極擁抱云計算技術(shù)，采用符合技術(shù)發(fā)展趨勢、面向未來的IT基礎(chǔ)構(gòu)架，才能在未來的競爭中贏得先機。

云計算歷經(jīng)十余年發(fā)展的趨勢判斷

云計算技術(shù)自2006年AWS推出第一個公有云服務(wù)S3開始，發(fā)展到2019年的今天，一些格局和趨勢開始逐步清晰：

首先，私有云依然是大中型企業(yè)以及一些細分行業(yè)，例如政務(wù)、金融、醫(yī)療、教育、能源和制造等的首選IT基礎(chǔ)設(shè)施。隨著各大公有云廠商陸續(xù)推出其公有云在政企客戶私有化部署的擴展方案，例如AWS Outposts、Azure Stack，Google Anthos，以及國內(nèi)阿里云、騰訊云等的私有云/專有云部署方案，“私有云是否會隨著公有云的發(fā)展逐步消亡”的命題已被公有云廠商自己否定。事實證明，私有云將長期持續(xù)存在，將和公有云共生，成為企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施的一個重要組成部分。

其次，公有云持續(xù)迅猛發(fā)展，逐步成為企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施的主要提供者。2018年Q3云硬件支出占IT總收入的50.9%。2018年中國私有云基礎(chǔ)架構(gòu)支出38.0億美元，公有云基礎(chǔ)架構(gòu)支出達到82億美元(來源：IDC)。因此，公有云已經(jīng)成為IT基礎(chǔ)設(shè)施的最主要提供者。尤其對于中小企業(yè)而言，其IT基礎(chǔ)設(shè)施可能完全構(gòu)建在公有云之上。同時，一些處于技術(shù)領(lǐng)先行業(yè)的大型企業(yè)，例如互聯(lián)網(wǎng)，金融，制造等，也已經(jīng)開始使用公有云，探索結(jié)合公有云和私有云優(yōu)勢的混合云架構(gòu)。

還有一個不容忽視的趨勢是Kubernetes已成為容器編排的事實標(biāo)準，逐步成為云原生時代應(yīng)用部署和運行的標(biāo)準環(huán)境。

隨著Kubernetes對存儲、網(wǎng)絡(luò)支持的逐步完善，不僅無狀態(tài)服務(wù)可以在Kubernetes上部署運行，有狀態(tài)的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)也可以在Kubernetes上運行。

同時，基于Kubernetes之上已經(jīng)發(fā)展出了一個繁榮并且強大的開源軟件生態(tài)和完整的工具鏈，例如Helm實現(xiàn)軟件套件的自動部署，Operator實現(xiàn)軟件的自動化運維，lstio提供微服務(wù)RPC通信治理架構(gòu)，Knative提供Serverless的運行框架等等。

可以預(yù)見，Kubernetes將成為未來分布式應(yīng)用的標(biāo)準運行時環(huán)境，成為分布式應(yīng)用時代的“Linux”。Kubernetes之上將構(gòu)建出一個完全由開源軟件主導(dǎo)的軟件生態(tài)，不僅僅包含應(yīng)用軟件，還包含各種PaaS中間件，例如消息中間件，各類開源數(shù)據(jù)庫，開發(fā)框架，AI訓(xùn)練框架等，真正實現(xiàn)"開源統(tǒng)治世界"的愿景。

正是基于這個趨勢判斷，各大公有云廠商都相繼推出了自己的Kubernetes解決方案，允許原生Kubernetes在自己的云平臺上更高效運行。

企業(yè)未來IT基礎(chǔ)設(shè)施的確定和不確定

基于這些事實和趨勢，我們可以想象未來的企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施將是這樣：

混合云架構(gòu)是企業(yè)的最佳選擇

將來企業(yè)的IT基礎(chǔ)設(shè)施方案，公有云和私有云不再是二選一的選項，而是一個完整的IT基礎(chǔ)設(shè)施的兩個必然組成部分。一方面，企業(yè)可能會有自己的私有云，但也存在一些完全運行在公有云的企業(yè)。另一方面，企業(yè)必然會使用公有云，其購買的公有云資源將成為其私有IT基礎(chǔ)設(shè)施的一部分。

Kubernetes將會成為企業(yè)云原生應(yīng)用的標(biāo)準運行環(huán)境

就像企業(yè)今天企業(yè)應(yīng)用都運行在Linux中一樣，將來的企業(yè)服務(wù)將云原生化，分布化，運行在Kubernetes中。企業(yè)將會有若干Kubernetes集群，運行著不同的應(yīng)用，分布在不同的基礎(chǔ)設(shè)施之上，有的運行在本地IDC，有的運行在私有云，有的運行在公有云。

以上兩點是公認比較確定的論斷，但是還有其他很多問題目前沒有確定性的結(jié)論，例如：

1、雖然使用公有云是企業(yè)必然的選擇，但是企業(yè)會在使用多個公有云還是單一公有云進行抉擇

采用多公有云方案的原因很多，收益也顯而易見，例如避免供應(yīng)商鎖定，提高議價的能力，獲得更豐富的功能特性和地域選擇等。但同時，使用多個公有云資源的統(tǒng)一管理難度大，云間服務(wù)切換和遷移成本較高的問題則阻礙了用戶選擇多個公有云。

2、雖然云計算技術(shù)發(fā)展了十多年，但是依然有很大比例的企業(yè)的本地IT基礎(chǔ)設(shè)施并未云化，既沒有通過私有云管理，甚至都沒有采用虛擬化技術(shù)

雖然未來的云原生應(yīng)用將運行在Kubernetes的容器環(huán)境中，但是企業(yè)還有很多未容器化的傳統(tǒng)應(yīng)用。而且，實事求是地講，對于大多數(shù)企業(yè)來講，也許未來很長一段時間，依然是以非云原生的傳統(tǒng)應(yīng)用為主。因此，企業(yè)未來的IT基礎(chǔ)設(shè)施并不能簡單地假設(shè)為全部都歸一化地運行Kubernetes，而是應(yīng)該給這些傳統(tǒng)應(yīng)用提供運行所需的虛擬機或者裸機環(huán)境。這類企業(yè)云轉(zhuǎn)型過程中是否還是需要經(jīng)過私有云-混合云-多云的漫長路徑，再部署一套私有云實現(xiàn)本地IT基礎(chǔ)設(shè)施的云化?

3、一方面，隨著業(yè)務(wù)發(fā)展和行業(yè)驅(qū)動，企業(yè)對IT基礎(chǔ)設(shè)施的要求，無論是規(guī)模、效率還是穩(wěn)定性都將越來越苛刻

敏捷開發(fā)和DevOps將成為企業(yè)的標(biāo)配。另一方面，隨著技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施也將愈發(fā)復(fù)雜和難以駕馭。企業(yè)IT資源將不僅是物理服務(wù)器，還有虛擬機，容器，除了x86，還會有小型機、ARM，甚至還有GPU、FPGA、TPU等異構(gòu)計算資源。網(wǎng)絡(luò)和存儲也有多種技術(shù)選擇。同時，截止今日，僅主流公有云供應(yīng)商在全球200多個區(qū)域500多個可用區(qū)提供上千種云產(chǎn)品和服務(wù)。只要企業(yè)愿意，一個全球規(guī)模的IT基礎(chǔ)設(shè)施唾手可得。

4、即使未來的企業(yè)IT基礎(chǔ)架構(gòu)將收斂到完全運行在Kubernetes上，單個Kubernetes集群往往只用于一個單一特定目的，例如特定部門的測試或生產(chǎn)集群，企業(yè)內(nèi)有多個Kubernetes集群是常態(tài)

管理多Kubernetes集群，尤其是部署在多云環(huán)境下的多Kubernetes集群依然是一個難題。雖然Kubernetes屏蔽了底層基礎(chǔ)設(shè)施的差異，向上提供了一致的接口和運行環(huán)境，但是Kubernetes在各個公有云以及本地IDC的管理接口以及網(wǎng)絡(luò)存儲方案都沒有統(tǒng)一，在新建、擴容和調(diào)整配置Kubernetes集群時候，依然面臨對接多個供應(yīng)商接口的問題。同時，分布在多個公有云上的Kubernetes集群之間沒有打通，不僅控制信息無法同步，數(shù)據(jù)鏈路層面更是相互隔離，互為孤島。因此無法實現(xiàn)多個集群的聯(lián)動，更無法實現(xiàn)集群之間的切換和協(xié)同。多云環(huán)境下的Kubernetes集群方案依然有待探索。

5、隨著Kubernetes生態(tài)的完善，用戶在公有云上使用PaaS服務(wù)將有兩個選擇：使用公有云提供的PaaS服務(wù)還是基于Kubernetes的云原生開源PaaS服務(wù)

前者產(chǎn)品化程度高，更加易于使用，能得到商業(yè)支持。但也存在被商業(yè)產(chǎn)品鎖定，切換困難，使用費用高昂的問題。使用后者則需要對開源軟件有一定掌控力，但是價格便宜(云主機的使用費)，基于開源技術(shù)，有強大社區(qū)支持，架構(gòu)開放靈活且易于擴展。

融合云，面向未來的IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)選擇

針對以上確定性結(jié)論和不確定問題，我們的答案是面向未來的IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)管理的最佳選擇是融合云(Unified IaaS)。

顧名思義，所謂融合云就是融合管理分布在多云環(huán)境(本地IDC，私有云和公有云)中的所有IT基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建一個“云上之云”的融合IaaS平臺。

融合云本質(zhì)上是私有云，但是管理的IT資源的范圍不再局限于本地IDC，還包括企業(yè)在公有云購買的IaaS資源。對于純公有云架構(gòu)的企業(yè)，融合云管理的則完全是企業(yè)購買的公有云資源。融合云和傳統(tǒng)云平臺的區(qū)別不在于管理的資源范圍的不同，而在于針對上述企業(yè)IT的發(fā)展趨勢和問題，在設(shè)計理念上，融合云和傳統(tǒng)的云平臺有如下不同：

首先，融合云面向的是多云環(huán)境

融合云的部署場景中，企業(yè)用戶IT基礎(chǔ)設(shè)施不僅包含部署在本地IDC的部分，還包含用戶在公有云購買的部分。融合云通過一個平臺管理企業(yè)所有的IT基礎(chǔ)設(shè)施。

首先是在管理平面的統(tǒng)一和融合，實現(xiàn)私有云和公有云資源的統(tǒng)一API訪問，不僅實現(xiàn)資源的管理，還包括賬單的統(tǒng)一，資源管理的統(tǒng)一。

讓用戶跨云調(diào)用就像使用一個云平臺一樣的便利。其次是數(shù)據(jù)平面的打通，通過和跨云網(wǎng)絡(luò)方案的整合，實現(xiàn)控制平面和數(shù)據(jù)平臺的協(xié)同，達到整個平臺的跨云內(nèi)網(wǎng)的互通。

另外，融合云還將提供跨云數(shù)據(jù)遷移的工具，方便用戶實現(xiàn)跨云的應(yīng)用遷移?？傊?，融合云的目標(biāo)就是填補云和云之間的鴻溝，降低跨云切換和遷移的成本，讓多云部署更簡單。

其次，融合云實現(xiàn)企業(yè)整體異構(gòu)IT基礎(chǔ)設(shè)施的全面云化

融合云不僅能管理已經(jīng)云化的私有云和公有云資源，還需內(nèi)置了管理裸機的裸金屬云，KVM和VMware ESXi等虛擬化技術(shù)、以及ARM，GPU等計算資源的私有云技術(shù)。

對于還沒有部署私有云的企業(yè)，通過部署融合云，一步到位地實現(xiàn)企業(yè)私有IT基礎(chǔ)設(shè)施的私有云化，實現(xiàn)裸金屬、KVM、VMware ESXi、GPU等的云化管理，無需再引入額外的私有云方案，降低了企業(yè)上云的實施成本和管理復(fù)雜度。

智能將是融合云的核心特征

融合云一方面優(yōu)化IT資源分配的調(diào)度策略，找出閑置浪費的IT資源，提升IT資源的利用率。另一方面提前預(yù)測資源需求和發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障隱患，確保系統(tǒng)的平穩(wěn)運行和擴展。通過數(shù)據(jù)和算法，使得IT基礎(chǔ)設(shè)施更加智能，幫助企業(yè)IT人員駕馭未來的IT基礎(chǔ)設(shè)施在規(guī)模、效率和復(fù)雜度方面的挑戰(zhàn)。

融合云面向的是Kubernetes

融合云一方面實現(xiàn)多云環(huán)境下Kubernetes底層基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)一和融合。

一是通過統(tǒng)一的API為Kubernetes提供多云環(huán)境下統(tǒng)一的IaaS接口，為跨云部署Kubernetes環(huán)境提供便利。二是在數(shù)據(jù)平面打通跨云Kubernetes的內(nèi)網(wǎng)，實現(xiàn)跨云通信。

另一方面則直接提供統(tǒng)一的Kubernetes集群管理控制API以及集群信息的同步機制，實現(xiàn)跨集群Kubernetes的統(tǒng)一管控，實現(xiàn)跨Kubernetes集群的賬號、權(quán)限、配置的同步和統(tǒng)一。

最后，融合云全面擁抱開源技術(shù)

軟件發(fā)展的歷程表明PaaS的未來是開源。供應(yīng)商都無法僅憑一己之力滿足企業(yè)客戶所有的PaaS需求。

因此，融合云聚焦于企業(yè)分布在本地IDC和公有云的計算、網(wǎng)絡(luò)和存儲IaaS資源的統(tǒng)一管理，為多云Kubernetes提供可靠的底層基礎(chǔ)設(shè)施，Kubernetes之上的軟件和應(yīng)用需求則依賴開源生態(tài)來提供解決方案。

融合云用戶對PaaS的需求通過Kubernetes應(yīng)用市場，通過整合開源PaaS應(yīng)用向用戶提供服務(wù)。這一方面降低用戶使用開源PaaS的技術(shù)門檻，另一方面則依賴強大的開源社區(qū)給用戶提供開放靈活豐富的軟件產(chǎn)品，避免私有PaaS軟件對用戶的鎖定。

基于以上的設(shè)想，融合云的架構(gòu)如下所示：

向下：融合云統(tǒng)一管理多云基礎(chǔ)設(shè)施，主要實現(xiàn)多云環(huán)境下計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲等IaaS資源的統(tǒng)一管理。對于本地IDC的未云化資源，主要是裸機，KVM虛擬機(Libvirt)，VMware ESXi虛擬機(vSphere)，通過內(nèi)置的私有云方案實現(xiàn)云化管理。對于私有云和公有云資源，則通過API實現(xiàn)統(tǒng)一管理。

向上：融合云一方面通過虛擬機、裸機等形式為傳統(tǒng)應(yīng)用提供完整操作系統(tǒng)運行時環(huán)境，另一方面則給Kubernetes提供多云運行環(huán)境，統(tǒng)一管理多云Kubernetes。在Kubernetes之上則提供云原生應(yīng)用的容器運行時環(huán)境。同時，基于Kubernetes和開源組件提供PaaS中間件服務(wù)。

總之，融合云主要解決了用戶對IaaS和PaaS的需求，其他需求則可以通過訪問公有云的原生服務(wù)獲得。

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的普及，5G時代的到來，IT基礎(chǔ)設(shè)施變得愈加重要，成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，全面擁抱數(shù)字時代的基石?；谄髽I(yè)IT架構(gòu)多云趨勢，融合云應(yīng)運而生。

融合云是面向未來的企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施管理的云平臺，針對企業(yè)在未來IT基礎(chǔ)架構(gòu)的問題而設(shè)計，將幫助企業(yè)迎接即將到來的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)。