云计算2020展望（技术篇）：Serverless、K8s、服务网格、OSS、HPC

回顾2019年中国云计算产业的发展，趁着“产业互联网”火热的东风，云计算也一路高歌前行。阿里巴巴、腾讯、百度、华为等 科技 互联网巨头企业都在持续布局。

Salesforce与阿里巴巴达成战略合作，阿里巴巴推出政务钉钉，百度云升级为百度智能云，百度推出爱番番CRM开放平台，销售易获腾讯独家1.2亿美元E轮融资，腾讯云全面升级弹性计算产品序列，计算性能提升30%；金山办公正式登陆科创板上市、华为新成立“华为云计算技术有限公司” ……这些“新鲜“的云计算故事，也都曾轰动一时，甚至时至今日，仍对云计算领域影响至深。

2020年刚起步，中国云计算“第一股”——UCloud成功登陆科创板，成为众多业内人士在武汉的新型冠状病毒肺炎爆发前，最关注的"热点”之一。

展望2020年，亿欧智库坚定看好云计算领域的发展机会，并将持续输出云计算产业细分领域，如PaaS、SaaS、云安全等领域的研究报告。

值得注意的是，亿欧智库此前发布的《2019年中国云计算行业发展研究报告》所总结的六条云计算产业发展趋势依旧具备长期预判价值。以下列出概括性的内容，具体详见报告正文：

基于此，亿欧智库进一步总结云计算产业的未来发展趋势，帮助业内人士更加及时把握云计算产业最新发展机遇。本篇将重点介绍五条云计算产业有希望快速落地或爆发的主流技术：

无服务器计算（Severless Computing，以下简称Serverless）是一种包含第三方BaaS（后端即服务）服务的应用程序设计方式，与包括FaaS（函数即服务）平台上的托管临时容器中运行的自定义代码。与很多技术趋势一样，Serverless至今还没有明确且清晰的定义，对于开发人员来说，其重点代表两个截然不同但有重合的概念：

Serverless相比IaaS和SaaS，可以更好更快的在云服务商平台上部署应用，完全不用提前测算资源需求，所有功能根据事件驱动，按需加载，执行完毕，资源释放，真正实现了用多少付费多少，降低成本的同时，还提高了开发人员的生产力。

Serverless主要适合于新兴的、事件驱动性的，类似于IoT等传感设备、金融交易类型等场景。

Serverless兴起于2017年，在最近两年伴随云原生概念的推广逐渐火热。

目前 Serverless 在国内的发展和采用依然处于初期阶段，业务实践偏少，仍在不断 探索 之中。相比之下，国外整体要领先 1-2 年，国外几大云厂商前期对整个研发生态的教育和布局较多，应用较早。

现在国外也已经出现不少 Serverless 框架，比较知名包括 Serverless.com 和 Zeit.com。

根据RightScale的2018年云状态报告，无服务器是当今增长速度很快的云服务模型，年增塑达75%，并有望于2020年超越该增速。亿欧智库也对Serverless的增长速度和市场规模持乐观态度。

Kubernetes（以下简称K8s） 是一个针对容器应用，进行自动部署，弹性伸缩，和管理的开源系统。主要负责在大规模服务器环境中管理容器组（pod）的扩展、复制、 健康 ，并解决 pod 的启动、负载均衡等问题。

K8s 能在实体机或虚拟机集群上调度和运行程序容器。K8s 也能让开发者斩断联系着实体机或虚拟机的“锁链”，从以主机为中心的架构跃至以容器为中心的架构。该架构最终提供给开发者诸多内在的优势，例如可移动、可扩展、自修复等。

K8s 也能兼容各种云服务提供商，例如 Google Cloud、Amazon、Microsoft Azure，还可以工作在 CloudStack、OpenStack、OVirt、Photon、VSphere。

K8s 源于 Google 内部的 Borg 项目，经 Google 使用 Go 语言重写后，被命名为Kubernetes，并于 2014 年 6 月开源。目前已有多家大公司，例如 Microsoft、 RedHat、 IBM、Docker，都支持K8s。

从近年来国外K8s发展来看， 巨头公司为自有K8s部门增添活力或构建全新产品的有效手段之一为收购 。

随着专注于容器初创公司逐渐增加，预计2020年各大云服务商将继续收购表现优秀的容器初创公司，以进军K8s市场，完善其产品体系。

不可否认，K8s作为一项新兴技术距全球普及它还有很长的路要走。但很明显，K8s已经是，并且将继续是软件世界中的主导力量。

服务网格（Service Mesh）是用于控制和监视微服务应用程序中的内部服务到服务流量的软件基础结构层。服务网格的独特之处在于它是为适应分布式微服务环境而构建的。

服务网格的兴起主要是为了解决Docker和Kubernetes无法解决的运行问题。因为诸如Docker和Kubernetes这样的工具主要解决的是部署的问题。但部署不是生产的最后一步，部署完之后，应用程序还必须运行，服务网格因解决运行问题应运而生。

2016年服务网格提出之后，以Linkerd和Envoy为代表的框架开始崭露头角。目前市面上没有现成的商业产品，大多数服务网格都是开源项目，需要一些技巧才能实现。最著名的有：

关于服务网格技术的并购目前也逐渐升温，著名的并购案有VMware在2019年7月以4.2亿美元收购了Avi Networks以及F5 Networks在2019年5月斥资2.5亿美元收购了NGINX。

2019年是被确定是适合解决服务网格问题的一年，2020年将会是核心服务网格用例出现的一年。

开源软件（Open Source Software，以下简称OSS）被定义为描述其源码可以被公众使用的软件，并且此软件的使用，修改和分发也不受许可证的限制。

1998年2月，“开源”一词首先被运用于软件。最初的开源软件项目并不是真正的企业，而是一些顶级程序员针对Microsoft、Oracle、SAP等老牌闭源公司对软件收费较高的一场革命。顶级开发人员通常以异步方式协同编写一些出色的软件。每个人不仅可以查看公开的软件，而且通过一种松散的治理模型，他们可以添加，改进和增强它。这是第一代的开源软件项目。

而经过10多年的发展，Linux、MySQL的成功为第二代开源软件公司奠定基础，比如Cloudera和Hortonworks。但第二代开源软件公司中，没有一家公司对软件拥有绝对的控制权，对手经常通过免费提供软件来进行竞争。

之后出现了像Elastic、Mongo和Confluent等第三代开源软件公司提供的Elastic Cloud，Confluent Cloud和MongoDB Atlas这样的服务，这种进化代表着开源软件公司这种模式有机会成为软件基础设施的主要商业模式。

经过22年的发展，如今OSS已经无处不在。OSS领域也发声了一些“大事件”：IBM以320亿美元的价格收购了Redhat（是2014年市值的3倍）；Mulesoft在上市后以65亿美金的价格被Salesforce收购；MongoDB现在市值超过40亿美元；Elastic则为60亿美元；并且，通过Cloudera和Hortonworks的合并，将出现一个市值超过40亿美元的新公司……

当然还有很多OSS的公司在路上，例如Confluent、HashiCorp、DataBricks、Kong、Cockroach Labs等。

展望2020年，OSS的理念将与云计算SaaS（软件即服务）的理念更加契合，将大大推动软件产业的创新，并有机会迎来新一轮的发展高潮。

高性能计算（High Performance Computing，以下简称HPC）指能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑，其基本组成组件与个人电脑的概念无太大差异，但规格与性能则强大许多。

HPC能够在非常短的时间内执行大量计算，正从过去主要传统科研领域计算密集型为主，逐渐向新兴的大数据、人工智能以及深度学习等方向进行融合和演进。

从应用领域来看，HPC是不同行业中非常专业的领域，可以用于预报天气，也可以是分析风险，还可以分析农场数据，以根据不断变化的天气条件找到最佳的农作物种植地点。

在中国市场当中，主要有联想、浪潮和曙光三家公司处于领先的地位，占据了超过90%的市场份额。这三家公司作为中国HPC市场的状元、榜眼和探花，共同将中国HPC推上了世界第一的位置。

其中，联想连续五年蝉联“HPC China TOP100榜单”第一名，并于2019年11月8日发布“深腾X9000”高性能融合计算平台，该平台在兼顾算的更快、更准、更全面的同时，也使联想成为HPC绿色数据中心的积极倡导者，继续领跑HPC水冷解决方案。

除此之外，联想还在全球160多个国家开展众多领域的突破性研究，这些领域包括癌症、大脑研究、天体物理学、人工智能、气候科学、化学、生物学、 汽车 和航空等。

公开调研资料显示，2018年企业中使用了HPC的比例是36%。随着云计算领域的基础设施完备、资源和数据的增加，HPC的需求也将在2020年有所增加，云服务商有望对HPC进行投资。

众所周知，技术的进步对产业发展和创新具有积极推动作用。

正如近年来区块链、5G、机器学习等技术的发展对传统产业的转型促进一样，Serverless、Service Mesh、K8s、OSS、HPC这些云技术也必将提升IaaS、PaaS、SaaS等传统云计算模式的弹性、灵活性、计算能力等，并与传统模式融合互补，协同助推各产业转型升级。

推荐阅读：

千淘万漉，吹尽黄沙，中国智能制造哨声洪亮 | 预见2020

2020银行业展望：对外开放加快，理财转型提速， 科技 深度赋能……

2020物流业新态势：巨头效应显著、 科技 赋能、智慧物流建设加快……

拨云见日，始得真金，产业互联网迎来高光时刻丨预见2020

预见2020：日新月异的中国保险业

无服务器架构（Serverless）是一种将应用与基础设施彻底分离的架构理念，开发人员无需关心基础设施的运维工作，只需专注于应用逻辑的开发，真正实现了弹性伸缩与按需付费。当前各大云服务商和头部互联网企业的内部业务 Serverless 化升级改造已经开始小范围试水；中小企业基于 Serverless 的业务应用也初见端倪，已然可见初具规模的企业级应用，未来可期。Serverless 生态已初具规模，可以预见，Serverless 将成为下一代云计算服务形态的趋势。

在此背景下， 云函数（SCF）、弹性微服务（TEM）和弹性容器服务（EKS）联合其他相关产品，在 2021 年 Serverless 平台技术能力评估中，共同获得国内首批 Serverless 平台技术能力最高先进级认证。

今年 7 月，在中国信息通信研究院、中国通信标准化协会联合主办的 “2021 可信云大会” 上， 腾讯云拿下了 5 项大奖和 10 项可信云认证，在云存储、Serverless 等各细分领域评测中，获得 54 项可信云认证，数量位居中国云厂商第一 。腾讯云云函数（SCF）、弹性微服务（TEM）和弹性容器服务（EKS）深度参与了此次 Serverless 标准制定和实施过程，腾讯云的 Serverless 产品矩阵所提供的平台技术能力也得到了同行的一致认可。

通过本次 Serverless 标准，为大家带来以下几方面关于 Serverless 发展趋势的解读：

当我们把 Serverless 理念和这些产品结合时，Serverless 化的文件系统（CFS）、数据库（TDSQL-C）、网关（API Gatgeway）和中间件（TDMQ）等可大幅度降低 Serverless 应用的开发和运维成本，让开发者真正聚焦于业务的核心能力，把核心的研发力量和IT投资最大化企业的核心差异化竞争力。通过最终的需求驱动，我们可以预见到，各个云服务产品的 Serverless 化或许是未来云计算发展的必经之路。

过去场景化的 FaaS 是 Serverless 较为主流的应用形态，落地案例也以轻量级的站点、SSR 和云上“云上粘合剂”居多。在本次 Serverless 标准制定过程中，对于如何评估企业实际的 Serverless 落地形式大家展开了丰富的讨论和交流。我们认为 Serverless 的应用形态可以是 FaaS、微服务甚至是单体应用；运行环境可以是原生的运行时，也可以是容器镜像；具体落地时，可以用来对外提供 API 接口，也可以用来运行 音视频转码、直播推流 等计算任务，还可以用来完成 站点压测、AI 推理 等任务。

但是现有存量系统的 Serverless 化无法一蹴而就，这是一个不断设计和矫正的过程，应用 Serverless 化也需要经历迁移、优化和云原生架构改造的几个阶段，不同阶段之间需要有一个较为平滑的切换过程，借助于云函数的 Web Function 的功能可以让迁移过程更加平滑，只有实际负载运行在 Serverless 上之后，才能基于生产环境的实际运行结果、采集定量的指标持续进行 Serverless 应用的优化和云原生改造，进一步发挥出 Serverless 的价值。

当构建应用所依赖的服务逐渐向云上迁移的时候，开发环境也进一步“云”化，和本地开发相比也面临一些新的挑战，比如代码生效时间、本地测试、远程调试和离线开发等等，这些都是影响开发者效率的关键环节。在本次的 「Serverless 平台技术能力」标准中，单独把对于工具链的支持作为衡量 Serverless 平台技术能力的重要维度之一。一个成熟的 Serverless 开发者平台需要能够提供比较友好的IDE支持，让开发者使用熟悉的开发工具进行 Serverless 应用的开发，降低开发者的切换成本；除此之外从本地或者远程测试的时候，需要有良好的工具支持，可以方便地发起调用，触发应用执行并快速返回结果，当结果不符合预期的时候也需要有一系列监控、日志等排障手段帮助开发者快速定位问题。

作为 Serverless 社区最流行的一站式开发者工具， Serverless Framework 拥有百万级别的活跃应用程序以及 50000+ 的日下载量。Serverless Framework 早在 2019 年就已经和腾讯达成了大中华区独家的战略合作，和腾讯云的云函数等 Serverless 产品深度集成，同时社区也有大量开箱即用的插件和模板，帮助开发者快速上手 Serverless 应用开发。除此之外，云开发也是国内最大的微信小程序应用开发平台， 四川天府 健康 通、深圳机场智慧航旅服务等小程序应用都是运行在腾讯云的 Serverless 平台之上。

云函数（Serverless Cloud Function，SCF）是腾讯云为企业和开发者们提供的无服务器执行环境，帮助您在无需购买和管理服务器的情况下运行代码。只需编写核心代码并设置代码运行的条件，即可在腾讯云基础设施上弹性、安全地运行代码。

只需简单修改监听端口，即可将目前流行的 Node.js 框架直接部署上云，享受 Serverless 技术带来的免运维、低成本、按需扩缩容的众多优势。

突破传统 FaaS 形态产品的执行时长的限制， 首家支持运行长达 24 小时的长时任务的 FaaS 产品 ，支持体积较大的音视频文件处理、直播推流、数据分析等多种场景。

业界首发支持分配 120GB(122,880MB) 大内存环境，可以更加轻松地处理具有更高内存或更密集计算需求的工作负载，如音视频处理、大数据分析等。

通过 Web Function、容器化镜像等方式平滑把应用迁移至云函数之上，支持托管 H5 页面、API、SSR 应用、小程序等多种形态的应用形式，缩短研发周期，快速收集市场反馈从而加速产品迭代。

无需运维虚拟机或者其他计算集群，利用云函数提供的极致弹性、按量计费等特性，高效、低成本地进行音视频的录制、转码、混流、剪辑和推流等操作，让企业聚焦于音视频处理逻辑本身，从而不断提升内容质量，优化视听体验。

可以通过触发器连接其他的云服务，如对象存储（COS）、日志服务（CLS）等其他服务，当上游的数据发送变化的时候自动触发函数执行计算逻辑，典型的使用场景包括：CDN 刷新和预热、中间件消息转存、文件备份等。

支持定时、消息队列等多种形式触发函数执行输出处理逻辑，进行数据采集、数据清洗、ETL 等数据处理操作，处理之后的数据可以直接存储至下游的数据仓库、业务数据库或者 BI 分析系统等。

腾讯云弹性微服务 (Tencent Cloud Elastic Microservice, TEM) 是面向微服务应用的 Serverless PaaS 平台，实现 Serverless 与微服务的完美结合，应用零改造上云，按量付费，免运维，提供开箱即用的微服务应用托管服务。

弹性微服务拥抱开源，支持 Spring Cloud 等微服务应用零改造上云，提供应用运行托管、服务注册发现、微服务治理、多维度监控等能力，满足 Consul、Eureka 等多种注册中心需求。弹性微服务帮助您创建和管理云资源，并提供秒级弹性伸缩，您可按需使用、按量付费，极大降低资源和运维成本，让您充分聚焦企业核心业务逻辑，助力业务成功。

弹性微服务通过应用托管、服务注册与发现、服务治理、调用链与多维度监控等功能力，为客户提供开箱即用的微服务解决方案。帮助企业用户快速构建微服务应用，大幅提升运维效率，降低服务治理的复杂度与技术门槛，让企业聚焦核心业务本身，助力客户成功。

在业务呈现潮汐特性、突发流量等场景下，容易出现访问响应超时、错误率提升等问题。腾讯云弹性微服务提供秒级弹性伸缩能力，帮助企业客户轻松应对流量高峰。

腾讯云弹性微服务帮助客户持续集成与交付，实现微服务应用快速迭代。从代码开发到应用交付，弹性微服务提供 IDE 插件、灰度发布等多发布策略的能力，助力企业客户快速验证业务价值。

弹性容器服务 EKS（Elastic Kubernetes Service）是腾讯云容器团队的推出的 Serverless 化 Kubernetes 服务 ，无须用户购买节点，直接部署工作负载。其完全兼容原生 Kubernetes，支持使用原生方式购买及管理资源，按照容器真实使用的资源量计费。

无论是自建 K8s 集群，还是腾讯云 TKE 托管集群，只要网络互通，即可通过部署 EKS 虚拟节点的方式，几乎无成本扩展集群资源池。在扩容 Pod 时可自动或手动快速将 Pod 调度到「虚拟节点」对应的腾讯云公有云资源上。

相比传统的通过扩缩服务器去调度资源（流程重，耗时久），虚拟节点提供一种直接调度 Pod 的能力，可以更快、更高效的弹性。

使用弹性容器服务 EKS 来运行微服务，免除用户对计算节点的运维工作。服务可根据负载情况自动伸缩，使用最合理的资源量来承载应用，降低资源使用成本。

使用弹性容器服务 EKS 运行离线计算任务，只需准备容器镜像，即可快速部署任务负载。另外，弹性容器服务 EKS 仅收取任务真实运行时间所使用算力的费用，任务结束 Pod 自动释放即结束计费。

弹性容器服务 EKS 支持使用 CPU、GPU 以及 vGPU 来运行在线推理服务，丰富的资源规格和弹性伸缩的负载，使运行服务更高效、更经济。

立即体验腾讯云 Serverless Demo，领取 Serverless 新用户礼包 腾讯云 Serverless 新手体验

---