【觀察】從戴爾科技DevOps最佳實踐，看通往云原生時代的破局之道

今天，云計算已經無處不在，數字世界也成為了我們的“棲身”之所，而過去幾年，一個名為“云原生”的概念更成為了云計算領域的熱門詞匯。

早在Gartner的2020年報告中就已顯示，已有50%的傳統老舊應用被以云原生化的方式改造；到2022年，將有75%的全球化企業將在生產中使用云原生的容器化應用。在企業上云的趨勢下，我們正在看到越來越多的企業和開發者開始把業務與技術向云原生演進。

當然，盡管云原生技術受到了市場的“追捧”，但其復雜性卻是一個突出的問題——它意味著企業與之相關的傳統應用架構、應用開發方式、應用部署和維護方式都要做出全新改變，由此才能真正釋放出云原生的價值，而這也延伸出了諸如微服務開發、容器自動編排、DevOps開發運維、CI/CD持續集成/交付等新的方式，因此如何更好地把握這些新技術和新理念，可以說也成為了當下企業數字化轉型中又一大全新的挑戰。

在此背景下，作為全球領先的科技企業，戴爾科技集團不僅率先使用了云原生技術構建DevOps平臺，特別是其旗下的戴爾中國卓越研發集團更是在DevOps領域取得了一系列的最佳實踐。在此基礎上，戴爾科技集團還打造出了滿足企業現代化混合云與容器云基礎架構——戴爾科技DevOps就緒的超融合解決方案，更好地支持了企業CI/CD，降低了開發與交付的復雜性、極大的提升了效率，為企業應用現代化的轉型和升級提供了有力的支撐。

從這個角度來說，戴爾科技在DevOps領域的最佳實踐+就緒的超融合方案，為更多中國企業通過擁抱DevOps實踐，讓企業運營更快、更智能，并持續交付更高質量的應用，更快地邁入云原生時代筑牢了堅實的基礎。

解讀云原生時代應用研發新模式

業界公認的“云原生”概念是Pivotal公司的Matt Stine于2013年首次提出，然后被一直沿用至今并發揚光大。在Matt那里，他把云原生理解為一系列云計算技術和開發管理方法的合集，包括DevOps、持續交付、微服務(MicroServices)、敏捷基礎設施(Agile Infrastructure)和12要素(The Twelve-Factor App)等等。

可以說，云原生從一開始就不是一項技術或一個產品，而是一種系統化的方法論和技術的集合。同樣，只有滿足“上云”特征，或者說專門面向“云”設計的應用，才可以稱之為云原生應用。

與此同時，伴隨著“云原生”概念落地的，則是一系列相關的容器技術。其中，在云原生概念提出的2013年，Docker也正式發布。對于開發者來說，Docker就如同用集裝箱貨輪來運輸貨物一樣，效率又高、同時它的部署靈活性也比虛擬機更好，一經發布就成為極為流行的開源容器發布工具。

2014年，kubernetes（K8s）項目由google發布。在容器和Docker誕生之后，開發者自然而然需要工具來管理這些容器和容器化引擎，而K8s正是用來管理云平臺中多個主機上的容器化的應用，讓部署容器化的應用簡單和高效。

2018年，CNCF云原生基金會正式對“云原生”給出了定義，其背后的代表性技術則包括容器、服務網格、微服務、不可變基礎設施和聲明式API等——可以這么簡單理解，在云原生和容器技術的普及中，Docker實現了容器的可移植、輕量化、虛擬化，語言無關，大大降低了容器技術的使用門檻；而K8s則相當于安排容器發布的管家，解決了容器編排的全周期管理，就如同集裝箱貨輪上的船長一樣。正是這一特性，也讓K8s成為了應用上云的可移植性等問題，真正成為了云原生技術的基石。

那么，什么是微服務和服務網格呢？所謂“微服務”，與之對應的主要是以傳統的以系統為單位進行部署的單體架構，與之相比，微服務架構就是以獨立的組件為單位進行部署，是用戶可以感知最小功能集。微服務具有小而專的特性，使得開發、測試、更新效率提高，進而實現敏捷的開發。同樣，服務網格( Service Mesh )是指用以處理服務與服務之間通信的基礎設施層，它解決了K8s在微服務的連接、管理和監控方面的短板，為K8s提供更好的應用和服務管理，成為微服務的輔助技術。

隨著云原生，容器、微服務等技術的落地和普及，傳統的應用開發模式同樣也面臨著重構，而這也催生出了DevOps開發模式。“DevOps”一詞是“Development開發”和“Operations運維”兩個詞的組合，中文一般譯為“開發運維一體化”。DevOps可以看作是開發、技術運營和質量保障三者的交集，促進之間的溝通、協作與整合，從而提高企業開發周期和效率。

特別是在云原生時代，DevOps的引入為企業的應用開發帶來幾個方面的全新價值，即動態的流水作業、迭代的開發進程、交互的協作模式。具體來說，從DevOps的流程實踐上看，總體來說其流程可以分為需求對接和應用設計、敏捷開發和持續測試以及最終測試和上線運 維等三個階段，其核心是由開發人員和測試人員主導的敏捷開發和持續測試階段。

其中，借助Scrum或Kanban等工作流方法的指引和一系列持續構建、持續集成、持續測試以及持續發布工具，企業的IT團隊能夠高效率地開發通過微服務架構解耦的程序模塊，并及時、持續地與用戶方面進行對接，對各個模塊的研發質量和成果進行實時把控。在通過最終的集成和測試之后軟件得以部署上線，此后開發人員能夠借助應用容器化封裝帶來的統一環境之便，與運維人員一起對軟件的運行質量進行監控、為用戶提供支持服務，并繼續根據市場需求進行版本更迭的進一步開發工作。由此可見，DevOps的引入，真正能夠讓開發和運維部門的協作由此變得更加簡單和高效。

可以看到，云原生的容器、微服務等技術的普及，為DevOps的落地提供了很好的前提條件，也成為了保證企業的軟件開發實現DevOps開發和持續交付的關鍵應用。因此，能夠實現DevOps和持續交付，已經成為云原生技術價值不可分割的內涵部分；而有效地利用云原生技術和引入DevOps開發流程，將為企業在全面云化時代保持競爭力打下堅實的基礎。

戴爾科技集團DevOps最佳實踐

早在幾年前，戴爾數字部門（Dell Digital）在公司內部進行了一項調查發現，公司開發人員大約只有20%的工作時間用來編寫代碼。其余大部分時間，則是在處理管理任務，如配置基礎設施、運行質量和安全掃描，以及將代碼投入生產這些“低價值”工作上。于是在2016年，戴爾數字部門開始構建基礎設施服務的自動化，并在次年推動整個組織正式采用DevOps開始真正的變革。

其中，戴爾中國卓越研發集團就是DevOps變革的“受益者”。據戴爾中國卓越研發集團高級主管軟件工程師管俊介紹，他的團隊主要負責戴爾超融合VxRail產品的研發，隨著戴爾不斷加大對VxRail的投入，在研發領域也遭遇了規模化后所帶來的全新挑戰。

“最初我們團隊的產品研發主要還是基于單體程序的方式，大部分流程所需要的工具都是托管在其他地方，交付方面也非常簡單，當時只需要一臺虛擬機，就可以完成從代碼倉庫到交付的流程，但為了應對越來越激烈的市場競爭，我們希望能夠以更快的速度實現更多的功能，能夠把更新的補丁等及時交付給企業客戶，因此我們在研發VxRail產品時，也開始以微服務架構和DevOps來重塑我們的工作。”管俊說。

微服務架構對軟件工程效能的影響是“顯而易見”，具體體現在研發中需要更多的代碼倉庫來托管代碼，同時還要配置CI/CD的交付過程，這也會帶來更復雜的集成流水線和交付流水線，而作為工程效能團隊，就需要服務更多的項目，更快地響應更多項目在交付上的需求。另一方面，在DevOps的實踐中，管俊也發現，一旦產品業務的復雜度提升10倍，那么DevOps的業務復雜度往往會提升20倍，因此唯有借助云原生技術去構建DevOps平臺，才能打破這種“困局”。

管俊認為，云原生技術中有幾大特性可以為DevOps平臺的構建起到“打底”的作用：一是微服務，微服務最大的屬性就是自治，這意味著企業在開發過程中可以獨立快速的完成演進，同時每一次變動也不會造成非常大的波動范圍，非常適合應用研發的“小步快跑”；二是容器，借助容器技術的好處是，能夠提供一致性和移動性，能夠顯著降低研發和運維方面的成本負擔；三是，自動化，能夠實現基礎設施即代碼，非常方便應用開發的上線，擴展和遷移等場景；最后是容器編排，它在工作負載的調度、伸縮、網絡連通性和升級支持方面都有極大的幫助。因此，借助云原生技術，企業的DevOps平臺可以實現最大化的實現“靈活性、擴展性和維護性，非常適合戴爾中國卓越研發中心這種需要應對項目多，產品復雜，戰線長等產品研發的團隊。

當然，DevOps平臺的構建并不是“一蹴而就”的，戴爾中國卓越研發中心在具體實踐中也面臨著三大挑戰，而經過不斷地探索與實踐，管俊的團隊也總結出三個方面的經驗：

首先，是DevOps平臺的技術選型方面，隨著云原生技術的快速爆發，對研發團隊而言，技術的豐富性也給DevOps平臺的構建工作帶來全新的挑戰。為此，戴爾提煉出了兩大原則，第一大原則就是要考慮成本，這其中既又學習成本，也有安裝接入成本，但最重要的是維護成本；第二大原則是堅持代碼主義，即“一切代為代碼”是DevOps的工程實踐核心。

其次，是DevOps平臺的持續集成和發布方面，在這方面關鍵的要點則包括幾個部分，其中“一鍵發布”和“頻繁發布”是關鍵，這樣才能更好、更快的上線新的需求和新的業務場景；同時要堅持“吃自己的狗糧”，這意味著團隊要主動的、積極的體驗自身產品；最后是平臺要能夠實現“快速回退”，這樣即使出現一些小問題，也能夠迅速回退到上一個版本，避免更多問題的產生。

最后，對DevOps平臺的全方位觀測方面，云原生非常重要的一個實踐就是觀測，傳統運維非常關注底層，關注服務是否存活。但云原生時代，大家更關注服務如何存活如何被消費，這樣企業才能從技術上和業務上，得到一個全面而真實的數據反饋，這些數據不只是運維數據，也包括運營數據，而基于數據不斷地迭代和優化，對應用開發十分重要。

在具體的實踐中，戴爾中國卓越研發中心采用了“Prometheus”的監控技術棧。作為CNCF云原生基金會“畢業”的項目，“Prometheus”具有非常全面、可擴展的監控能力，而且運維非常友好，通過簡單的埋點與配置，就可以幫助研發團隊實現對各個DevOps服務狀態的“監控”；借助“Prometheus”，監控1000多個不同指標、保存超過365天的歷史數據等等任務，變得輕而易舉。

經過三年多的努力，目前戴爾中國卓越研發中心基于DevOps平臺取得了不錯的成績，整個研發組織擴展到了2倍以上，團隊人員實現了翻倍的增長，管理的代碼倉庫增加了60倍；交付流水規模增長了10倍；同時整個研發架構也從過去的一臺虛擬機+工具/腳本的模式，轉變為多數據中心+100多個微服務的全新服務模式，不僅顯著提高了研發的效能、提高了軟件產品的質量以及用戶的滿意度，更為戴爾中國卓越研發中心大規模的應用研發提供了充足的保障。

DevOps就緒的超融合解決方案

值得一提的，基于自身在DevOps的最佳實踐，戴爾科技集團也打造出了DevOps就緒的超融合解決方案——該方案借助VMware Tanzu，它能夠支持企業的DevOps團隊輕松訪問開源和API驅動的軟件工具，為裸機、容器化和虛擬化環境中的現代應用程序提供無縫集成；本機啟用的基礎架構即代碼（laC）支持GitOps實踐，能夠自動跟蹤代碼更改，推動DevOps通過IT自動化實現數據和資源的無縫調配，以及部門間的協作共贏，可以說方案的“靈活性”使DevOps團隊能夠在云原生環境中按需部署、測試、對資源進行擴縮容，從而簡化整個應用生命周期管理。

戴爾科技集團企業級云計算及超融合架構師劉磊表示，戴爾科技DevOps就緒的超融合解決方案具有非常鮮明的特色，它的整個底層硬件體系架構是構建在戴爾科技VxRail超融合平臺之上；同時整個軟件棧又構建在VMware生態之上，因此它可以幫助企業打造基于Kubernetes容器和容器云的基礎架構，能夠讓企業可以更加快速的、方便的、靈活的管理和調度Kubernetes的集群環境。

“今天，VxRail不僅僅是一款超融合的產品，更是完美耦合戴爾和VMware生態的數據中心架構。”劉磊說，它的優勢和價值主要體現在以下幾個維度：

第一，是完整的戴爾科技和VMware的生態，以及緊偶爾的超融合數據中心解決方案，具備完整的數據中心功能；第二，能夠實現硬件平臺、超融合平臺和虛擬化平臺的單一界面的統一管理；第三，能夠實現自動化、安全和方便的軟件更新，幫助企業實現全生命周期的管理；第四，具備多元化的數據保護解決方案；第五，“靈身定制”的VCF on VxRail，能夠幫助企業建立安全穩定的私有云和混合云架構，數據也顯示VxRail具備6個9的高可靠性，在極端測試環境中曾連續4個季度“無停機”，此外IDC的數據還證明其較傳統的超融合能夠降低92%的宕機時間等；最后，它還是與VMware唯一共同開發的超融合架構，是運行VMware生態的最佳基礎平臺，最大化實現虛擬機粒度的數據保護與數據安全策略。

而所謂的“VMware生態”，則體現在企業可以通過VMware Tanzu、VMware Cloud Foundation（VCF）、以及VMware最新推出的多云管理產品組合VMware Aria，徹底打通不同公有云、私有云、邊緣云和企業本地數據中心的環境，為用戶提供真正具有一致性的企業級技術架構，真正幫助企業在整個Kubernetes旅程中進一步提高開發者的生產力，實現從構建到生產的端到端安全，以及大規模的安全多云運營。

也正因此，戴爾科技DevOps就緒的超融合解決方案，真正能夠保證企業在完整的VMware生態之下去構建一個管理更加方便，更具有彈性的，性能更好的，運行更為穩定安全的一個Kubernetes商業運行環境，幫助企業快速地實現DevOps的變革。

全文總結，隨著云原生時代的到來，DevOps這種全新的軟件開發模式不僅提高了軟件開發的效率和最終產品的表現，更是數字化企業協作及共享文化的體現和應用。而在此過程中，戴爾科技集團不僅“躬身踐行”DevOps變革，并基于此打造出了DevOps就緒的超融合解決方案，無疑能夠更好地支持混合云、自動化、邊緣、DevOps及更多細分應用場景，全面滿足企業構建DevOps一體化云平臺的需求，并為千行百業的數字化轉型提供更為健壯的基礎架構支撐，其價值可謂“不止于眼下，更關乎未來”。

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