楠木軒

CNCF 2020雲原生應用調查報告：容器應用率自2016年增長300%

由 終廷花 發佈於 科技

目前，CNCF社區正持續發展，用户對開源技術的應用也越來越突出。這是CNCF第八次對雲原生應用的採用情況進行調研。此次調研，CNCF收到了來自社區共計1324份有效樣本，來自歐洲、北美、亞洲等主要地區，其中有30%以上是5000人規模以上企業，60%以上為100人規模企業和組織。從被調研對象來看，其中絕大多數為企業IT部門/組織，主要崗位包括SRE/DevOps工程師（43%)、軟件架構師(35%)和後端開發人員(23%）。

調研核心要點：

  1. 在生產中應用容器的比例從去年的84%增長到今年的92%，相比2016年增長了300%。

  2. 生產中應用Kubernetes的比例從去年的78%增長到今年的83%。

  3. CNCF託管的所有項目中，相比上一年投入應用的項目至少有50%的增長。

  4. 82%的受訪者在生產中應用CI/CD（持續集成和持續交付）。

  5. 30%的受訪者在生產中應用無服務架構（serverless）。

  6. 27%的受訪者在生產中應用服務網格（service mesh)，相比去年增長了50%。

  7. 55%的受訪者在生產中的容器中運行有狀態應用程序（stateful application）。

以下為雷鋒網編譯：

一、雲計算

結論：公有云仍是主流，但私有云在不斷增長。

公有云仍是如今最主流的數據中心改造路徑，其應用率從去年的62%略有增加到64%；私有云或本地部署應用率從45%增加到52%；混合雲從去年的38%略有下降到36%。多雲在今年是一種新的策略，其應用率在26%。

Kubernetes和雲原生工具的可移植性，使得不同雲之間的切換變得更加簡單。不過多雲策略的提升，並不完全能解釋混合雲應用率下降的原因。

二、代碼

結論：版本發行週期加快，但自動化能力卻有所下降。

軟件發行的比例從去年的27%上升至29%。其中，以周為發行週期最為常見（26%）。一些因素推動了這一趨勢的發展，如雲原生技術在生產中不斷投入應用；企業組織構建了更先進的IT基礎設施；以及新冠疫情的影響，迫使企業需要跟上數字化的需求。

53%的受訪者幾乎每天都要對代碼進行check in，80%的人也會做到每週進行幾次check in。

這或許意味着許多企業組織由於設置週期的複雜性，而不打算直接跳到自動化階段，或者企業希望保持對應用某些方面的控制。

當涉及硬件等設備時，比如虛擬機和裸金屬服務器的數量，無論是擁有5000台以上的企業還是擁有5台以下的企業數量都在增加，這表明：新的採用者已經進入生態系統，而此前應用了容器部署的企業正持續追加新的硬件設備。

三、容器

結論：在生產中應用容器已是常態。

今年，92%的受訪者表示在生產中部署了容器技術。其中，95%的企業在PoC、測試和開發環境中應用容器，同比上一年均有所增加。這可能意味着企業正準備測試新的用例或增加更多的工作負載。

同時，運行容器的企業數量也有所增加。其中，61%的企業應用容器數量超過了250，同比去年仍有所增加。

  • 容器挑戰

部署和應用容器的挑戰有很多，其中最為迫切的是容器技術的複雜性和工程師文化問題。排名第三的是安全問題（佔32%），其次還有存儲、缺乏培訓、監測、網服務網格等問題。

四、Kubernetes

結論：Kubernetes仍是容器構建的核心關注點。

今年，91%的受訪者應用了Kubernetes，其中有83%已經投入在生產環境中。這一比例相比上一年的78%和2018年的58%，表現出了持續穩定增長的趨勢。

其中，2至5個仍然是最常見的生產集羣數；11個以上生產集羣的比例也在逐年增加。

隨着Kubernetes技術的投入應用，其生態也在不斷擴張。2020年8月，Kubernetes發佈了1.19版本。根據DevStats看板上的數據，從2020年4月至8月期間，有382家公司和2400多人向Kubernetes社區捐獻代碼。

為此，指導委員會推出了一個名為Kubernetes.dev的網站，它以貢獻開源代碼的文檔、資料和項目信息都收集起來。

  • 隔離Kubernetes集羣

命名空間（Namespaces）仍是隔離Kubernetes集羣的最主流方法。無論是個人還是企業組織，同比上一年都有所增長。

  • Kubernetes安裝環境

Kubernetes應用最多的安裝環境分別是：Minikube（37%）、On-Prem Kubernetes（31%）和Docker Kubernetes（29%）。其中，On-Prem的比例在今年所有上升。

  • 自動彈性伸縮工作負載

今年，絕大多數受訪者（71%）計劃換成自動彈性伸縮的無狀態應用，一部分受訪者（34%）計劃用任務/隊列處理應用，還有一部分（33%）計劃運行有狀態的應用。

五、CNCF項目情況

結論：項目應用量增加了50%。

CNCF目前擁有70多個項目，包括13個畢業階段和21個孵化階段的項目。

其中，Kubernetes（83%）、Prometheus（69%）和Helm（67%）是生產中應用最多的畢業項目；ETC（62%）、CNI（40%）和gRPC（35%）則是生產中應用最多的孵化項目。

沙箱階段的項目應用率猛增了238%。其中，生產中應用最多的項目是Flux（8%）、OpenEBS（8%）和網絡服務網格（7%）；受到最多評估的項目則是OpenTelemetry（20%)、Service Mesh Interface(14%)和OpenMetrics(14%）。

六、雲原生工具

結論：CI/CD和存儲工具被廣泛應用，而無服務、服務網格和服務代理正在增長。

  • 持續集成和持續交付（CI/CD）

CI/CD對於自動化構建、測試和部署應用程序至關重要。CI/CD作為DevOps的一個重要方面，在生產中得到了廣泛應用。

大約82%的受訪者在生產中應用CI/CD；10%的仍在評估階段；4%的則計劃在未來12個月內運行CI/CD。

CI/CD應用最為頻繁的三個工具分別是：Jenkins（53%）、GitLab（36%）和GitHub Actions（20%）。

連續交付（CD）是CNCF終端用户技術雷達圖（基於社區用户經驗來評估雲原生技術的指南）中的一項主題。根據雷達圖能夠發現，Flux和Helm無疑是CD最廣泛採用的工具。

  • 監測、日誌記錄和跟蹤

監測、日誌記錄和跟蹤往往被混淆為觀察和分析IT環境的可置換工具，但每個工具都有其獨特用途。這也要求其有從不同維度分析問題的能力。不同的工具在不同的技術環境和集成下具備不同的優勢，這也意味着監測、日誌記錄和跟蹤工具同時應用時將具備強大的作用。

CNCF的第二張終端用户技術雷達圖，正是專注於這一特徵。根據雷達圖能夠發現，50%以上的公司會應用五種或五種以上的工具，三分之一的公司甚至有應用十種以上工具的經驗。同時，這些工具往往都是開源的，比如Prometheus、Grafana、Elastic、Jaeger、OpenTelemetry等等。

七、無服務

在過去的幾年裏，無服務計算——應用服務層或函數計算來動態配置和部署雲環境的計算負載，已經開始佔有一席之地。

從目前看，不到30%的受訪者在生產中應用無服務技術；21%的正在評估無服務，還有14%的計劃在未來12個月進行應用。

大多數應用無服務技術的受訪者（60%）會應用託管平台；13%的應用可安裝軟件，22%的會二者兼用。

無服務託管平台排名前三的分別是亞馬遜的Lambda（57%）、Google雲函數（27%）和Azure函數（24%）；可安裝軟件應用排名前三的分別是Knative（27%）、Open FaaS（10%）和Kubeless（5%）。

  • 服務網格

服務網格（Service Mesh）是一個專用的基礎架構層，保障服務之間的通信快捷、安全和可靠。

去年，18%的受訪者在生產中應用了服務網格；47%還在評估中。到了今年，生產中應用服務網格這一數字佔比增長到27%；23%的還在評估中；另外有19%的受訪者計劃在未來12月內應用。

  • 服務代理

服務代理（Service Proxy）通過對微服務之間的交互進行管理，以確保應用性能達到峯值。它可以用來簡化數字化轉型和雲原生架構的運營。

今年37%的受訪者在生產中應用服務代理；有12%正在評估服務代理；另外有13%計劃在未來12個月內應用服務代理。

  • 存儲

近年來雲原生存儲已呈爆炸式增長，其衍生產品已擴展到包括集中式、分佈式和超融合架構等。

在最開始的一段時間，容器往往被用來運行無狀態的微服務應用，以保證其靈活性和便捷性。然而，如今的數據表明：只有22%的受訪者在生產中運行無狀態應用；55%的運行有狀態應用；22%還在評估中；11%計劃在未來12個月內應用。

  • 雲原生的優勢

對於那些在生產中應用容器和雲原生項目的企業而言，其中有51%將其最大的優勢歸結為改進的可伸縮性和更短的部署時間；44%則歸結為改進的可用性。這一結果與上一年相比稍有不同。（雷鋒網編譯雷鋒網）