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1、数智创新数智创新数智创新数智创新 变革未来变革未来变革未来变革未来云原生的软件开发与运维实践1.云原生定义与核心技术概述1.云原生软件开发实践：微服务架构、容器化技术1.云原生运维实践：CI/CD工具链、容器编排平台1.云原生安全实践：容器安全、微服务安全1.云原生性能优化实践：性能监控、自动扩展1.云原生成本优化实践：资源利用率优化、成本控制策略1.云原生可观测性实践：日志采集、指标监控、链路追踪1.云原生架构演进趋势：无服务器计算、边缘计算Contents Page目录页 云原生定义与核心技术概述云原生的云原生的软软件开件开发发与运与运维实维实践践#.云原生定义与核心技术概述云原生定义：1
2、.云原生是基于云计算平台构建和运行应用程序的一系列方法和实践。2.云原生应用程序是为在云计算环境中运行而构建的，可以利用云计算平台的优势，例如弹性、可扩展性和可靠性。3.云原生应用程序通常使用微服务架构，微服务架构是一种将应用程序分解为多个小服务的架构风格，每个微服务都是独立部署和管理的。云原生核心技术概述：1.容器：容器是一种轻量级虚拟化技术，可以将应用程序及其依赖项打包成一个可移植的镜像，容器可以快速启动和停止，并且可以轻松地扩展。2.微服务：微服务是一种架构风格，将应用程序分解为多个小服务的集合，每个微服务都是独立部署和管理的，微服务可以提高应用程序的可伸缩性和敏捷性。3.服务网格：服务
3、网格是一种基础设施层，可以帮助管理和控制微服务之间的通信，服务网格可以提供负载均衡、故障转移、熔断器和跟踪等功能。4.不可变基础设施：不可变基础设施是一种实践，在该实践中，基础设施被视为不可变的，这意味着基础设施一旦创建，就不会被更改，不可变基础设施可以提高基础设施的可靠性和安全性。云原生软件开发实践：微服务架构、容器化技术云原生的云原生的软软件开件开发发与运与运维实维实践践 云原生软件开发实践：微服务架构、容器化技术微服务架构理念与实施要点1.微服务架构模式的优势及应用场景分析,包括模块化、高可用、可伸缩性和敏捷性等。2.微服务架构的设计原则和最佳实践,包括松散耦合、自治性、服务发现和负载均
4、衡等。3.微服务架构的实现技术和工具,包括Docker容器、Kubernetes编排和API网关等。容器化技术在微服务架构中的应用1.容器技术的原理和优势,包括隔离性、轻量级和可移植性等。2.容器化技术的实现技术和工具,包括Docker、Kubernetes和Red Hat OpenShift等。3.容器化技术在微服务架构中的应用场景,包括应用程序部署、服务发现和进程隔离等。云原生运维实践：CI/CD工具链、容器编排平台云原生的云原生的软软件开件开发发与运与运维实维实践践 云原生运维实践：CI/CD工具链、容器编排平台云原生软件开发实践1.容器化：采用容器技术将应用打包为独立的、可移植的单元，
5、便于在不同环境中快速部署和运行。2.微服务：将应用分解为多个小的、独立的服务，每个服务专注于一个特定的功能，并通过API进行通信。3.DevOps：是一种软件开发实践，强调开发和运维团队之间的协作，以提高软件开发和交付的效率。云原生基础设施1.Kubernetes：一个开源的容器编排平台，用于管理和调度容器化应用。2.Docker：一个开源的容器引擎，用于创建和管理容器。3.Istio：一个开源的服务网格，用于管理和控制微服务之间的通信。云原生运维实践：CI/CD工具链、容器编排平台云原生安全1.服务网格：一种用于管理和控制微服务之间通信的网络，可用于实现服务身份认证、授权、加密和流量管理等安
6、全功能。2.零信任：一种安全模型，假设网络和系统中所有内容都是不可信的，并要求所有用户和设备在访问任何资源之前都必须进行身份验证和授权。3.容器安全：一种用于保护容器化应用的安全实践，包括容器镜像扫描、运行时安全和容器网络安全等方面。云原生监控1.Prometheus：一个开源的监控系统，用于监控和采集容器化应用的指标。2.Grafana：一个开源的可视化工具，用于将 Prometheus 收集的指标可视化地呈现出来。3.Jaeger：一个开源的分布式追踪系统，用于跟踪和分析微服务之间的调用关系。云原生运维实践：CI/CD工具链、容器编排平台云原生日志管理1.Elastic Stack：一个开
7、源的日志管理和分析平台，用于收集、存储、搜索和分析日志数据。2.Splunk：一个商业的日志管理和分析平台，用于收集、存储、搜索和分析日志数据。3.Logstash：一个开源的日志收集和处理工具，用于将日志数据从各种来源收集起来并将其存储到 Elasticsearch 或其他存储库中。云原生运维实践1.CI/CD工具链：一种用于实现持续集成和持续交付的工具链，用于自动化软件开发和交付过程。2.容器编排平台：一种用于管理和调度容器化应用的平台，用于简化容器化应用的部署和管理。3.服务网格：一种用于管理和控制微服务之间通信的网络，用于实现服务身份认证、授权、加密和流量管理等功能。云原生安全实践：容
8、器安全、微服务安全云原生的云原生的软软件开件开发发与运与运维实维实践践#.云原生安全实践：容器安全、微服务安全1.容器镜像安全：构建安全可靠的容器镜像是容器安全的重要基础。应采用可信镜像库、在构建过程中进行漏洞扫描、对镜像进行签名和完整性校验等手段来确保镜像的安全性。2.容器运行时安全：容器运行时是容器安全的重要防线。应选择安全的容器运行时环境，如 Kubernetes 等，并通过配置安全策略、启用审计日志、监控容器活动等手段来增强运行时的安全性。3.容器网络安全：容器网络安全是确保容器之间以及容器与外部网络的通信安全的重要手段。应通过配置网络策略、隔离容器网络、使用加密通信等方式来保障容器网
9、络的安全。微服务安全：1.微服务身份认证和授权：微服务之间以及微服务与用户之间的身份认证和授权是微服务安全的基础。应采用适当的身份认证和授权机制，如 OAuth2、JWT 等，并确保这些机制的正确配置和使用。2.微服务数据加密：微服务之间以及微服务与用户之间的数据通信应进行加密。应采用合适的加密算法和密钥管理机制来确保数据的安全传输和存储。容器安全：云原生性能优化实践：性能监控、自动扩展云原生的云原生的软软件开件开发发与运与运维实维实践践#.云原生性能优化实践：性能监控、自动扩展云原生性能监控实践：度量标准和工具：1.使用度量标准和指标来量化应用程序的性能和运行状况，包括延迟、吞吐量、错误率和
10、资源利用率等。2.利用监控工具来收集、存储和分析度量标准，以便识别性能瓶颈并及时做出调整。3.实时监控应用程序的性能，并建立告警机制，以便在发生性能问题时及时通知相关人员。云原生性能监控实践：分布式链路追踪：1.使用分布式链路追踪工具来跟踪请求在应用程序中的流向，以便识别性能瓶颈和异常情况。2.通过分析分布式链路追踪数据，可以了解应用程序的整体性能以及各个组件的性能，从而进行有针对性的优化。3.利用分布式链路追踪工具来进行故障排除，以便快速定位和解决问题。#.云原生性能优化实践：性能监控、自动扩展云原生性能优化实践：容器化和微服务：1.将应用程序分解为一系列松散耦合的微服务，可以提高应用程序的
11、扩展性和灵活性，并便于单独优化各个微服务。2.使用容器技术来部署微服务，可以简化应用程序的部署和管理，并提高应用程序的可移植性。3.利用容器编排工具来管理容器化的微服务，可以实现自动化的容器调度、服务发现和负载均衡。云原生性能优化实践：无服务器计算：1.使用无服务器计算平台来运行应用程序，可以免除服务器管理的负担，并根据应用程序的负载自动扩展或缩减资源。2.无服务器计算平台可以为应用程序提供高可扩展性和弹性，并降低成本。3.利用无服务器计算平台来构建应用程序，可以使开发人员专注于业务逻辑，而无需担心底层基础设施的管理。#.云原生性能优化实践：性能监控、自动扩展云原生性能优化实践：持续集成和持续
12、交付：1.实施持续集成和持续交付实践，可以使应用程序的开发、测试和部署过程更加自动化和高效。2.持续集成和持续交付可以帮助团队快速迭代和交付新功能，并提高应用程序的质量和稳定性。3.利用持续集成和持续交付工具来实现自动化构建、测试和部署，可以节省时间和精力，并提高应用程序的交付速度。云原生性能优化实践：性能测试：1.定期进行性能测试，以评估应用程序的性能和容量，并识别性能瓶颈。2.利用性能测试工具来模拟真实的用户负载，并测量应用程序的响应时间、吞吐量和资源利用率等指标。云原生成本优化实践：资源利用率优化、成本控制策略云原生的云原生的软软件开件开发发与运与运维实维实践践 云原生成本优化实践：资源
13、利用率优化、成本控制策略云原生资源利用率优化策略1.合理选择云资源类型：根据应用负载特点和业务需求，合理选择合适的云资源类型，如计算资源、存储资源、网络资源等，以确保资源利用率最大化。2.优化资源配置：根据应用实际负载和性能需求，优化云资源的配置，包括CPU、内存、存储空间等，以避免资源浪费或不足。3.采用弹性伸缩机制：利用云平台提供的弹性伸缩机制，根据应用负载的变化动态调整资源分配，以满足峰值需求并避免资源闲置。4.使用容器技术：采用容器技术可以将应用打包成独立的单元，便于部署和管理，同时提高资源利用率和降低成本。云原生成本控制策略1.制定成本预算：根据业务需求和资源使用情况，制定合理的成本
14、预算，并定期监控和调整预算，以确保成本可控。2.使用成本优化工具：利用云平台提供的成本优化工具，如成本报告、成本分析等，可以帮助企业跟踪和分析云资源的使用情况，并识别潜在的成本优化机会。3.选择合适的定价模式：根据应用特点和使用情况，选择合适的定价模式，如按需付费、预付费、保留实例等，以获得最优惠的价格。4.优化资源使用效率：通过优化资源利用率、采用弹性伸缩机制、使用容器技术等方法，可以提高资源使用效率，降低成本。云原生可观测性实践：日志采集、指标监控、链路追踪云原生的云原生的软软件开件开发发与运与运维实维实践践#.云原生可观测性实践：日志采集、指标监控、链路追踪主题名称：日志采集实践1.容器
15、化环境下日志采集面临的挑战：日志分散、日志格式不统一、日志量大、日志采集效率低。2.基于集中日志管理平台的日志采集方案：日志采集代理的选择、日志格式的标准化、日志压缩与传输、日志存储与查询。3.日志采集最佳实践：日志采集粒度控制、日志采集过滤、日志采集调优、日志采集安全防护。主题名称：指标监控实践1.云原生环境下指标监控面临的挑战：指标种类多、指标采集频率高、指标数据量大、指标监控实时性要求高。2.基于Prometheus的指标监控方案：Prometheus的组件组成、Prometheus的指标采集原理、Prometheus的指标存储与查询、Prometheus的告警与通知机制。3.指标监控最
16、佳实践：指标采集粒度控制、指标采集过滤、指标采集调优、指标监控告警规则优化。#.云原生可观测性实践：日志采集、指标监控、链路追踪主题名称：链路追踪实践1.云原生环境下链路追踪面临的挑战：分布式系统链路复杂、链路追踪数据量大、链路追踪实时性要求高、链路追踪数据存储与分析。2.基于OpenTracing的链路追踪方案：OpenTracing的组件组成、OpenTracing的链路追踪原理、OpenTracing的链路追踪数据存储与查询、OpenTracing的链路追踪数据分析。云原生架构演进趋势：无服务器计算、边缘计算云原生的云原生的软软件开件开发发与运与运维实维实践践 云原生架构演进趋势：无服务器计算、边缘计算无服务器计算1.定义：无服务器计算是一种云计算模型，在这种模型中，云服务提供商管理服务器，并根据使用情况向客户收费，这样开发人员可以专注于编写代码，而无需担心管理基础设施。2.优势：无服务器计算具有许多优势，包括降低成本、提高可伸缩性和可靠性、简化开发和部署过程，以及加快上市速度。3.挑战：无服务器计算也面临一些挑战，包括供应商锁定、安全风险、缺乏对基础设施的控制以及应用程序的可移
