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一、什么是云原生网络性能？
云原生网络性能 (Cloud Native Function)，也称为容器（化）网络性能，是一种旨在容器内运行的网络性能，容器是捆绑代码的标准化软件单元，因而应用程序能够在不同的计算环境中无缝运行。
CNF 是网络性能“软件化”的最新进展。
二、什么是网络性能？
网络性能是网络中定义明确的节点或构建块，负责促成特定行为。网络性能的示例包含路由、天然地址转换 (NAT)、域名服务 (DNS)、负载平衡、防火墙和数据包查看等。
最后，通信服务提供商 (CSP) 应用物理网络性能 (PNF) 或为促成特定性能而构建的无形硬件对象。为了寻求更好的前进方向，CSP 最终开始将网络性能数字化，虚构网络性能 (VNF) 应运而生。
虚构网络性能（VNF）使 CSP 和其余类型的公司可能通过应用软件而不是硬件来为客户服务并满足他们的需要，从而更加灵便地经营。虚构网络性能（VNF），企业通常须要更少的硬件和更少的能耗来实现其指标，能够节俭大量的保护老本。因为其数字信息的个性，虚构网络性能（VNF）能够更轻松地实现降级和推出新服务。
尽管虚构网络性能（VNF）的呈现的确帮忙企业缩小了资本收入并放慢了服务的速度，不像物理网络性能 (PNF) 须要漫长的期待周期，企业尽管能够应用现成的商用服务器运行网络性能（VNF），但依然须要一些筹备工夫来实现。对于实时数据处理和决策的零碎而言，依然不能满足这类须要。
这些因素导致了网络性能倒退的下一阶段的到来：Cloud Native Function，云原生。
三、云原生是什么意思？
云原生是一种（有点）新的软件开发办法，在这种办法中，企业也能够应用云中的工具、资源和其余服务齐全在云中构建、部署和运行应用程序。
借助云原生（CNF），能够进一步形象物理硬件，并利用云服务的一些劣势，包含弹性、速度、可扩展性和灵活性等。
四、云原生的次要个性
云原生有一些十分常见的个性以及它们提供的益处。
4.1 微服务
以往的软件开发，只有一台计算机，网络也很原始，软件都集中在微小的、繁多的组件上，旨在一次性解决所有问题。古代办法是将问题合成，让每个子问题成为微服务的责任，这中形式有很多益处：
以将事后打包的开源组件实现为微服务，无需对它们进行任何更改。
领有许多小组件使其更易于扩大。
微服务使重用变得更加简略。通过在开发过程的一开始就保持零依赖和明确定义的 API，一个优良的微服务组件，不关怀它四周产生了什么，或者在什么上下文中被应用。
团队开发要简略得多，因为一旦定义了 API，不同团队就能够独立并行开发不同的微服务。
4.2 容器化
最后，所有软件都是间接在计算机操作系统上开发和运行的。这导致了问题：
资源与其余应用程序共享，有时会有资源利用的抵触。
对立所有环境（开发、测试、生产）的操作系统、库或其它环境的更改，通常很难做到的，有时甚至是不可能做到。
当进行低级别更改（例如对配置文件）时，随着工夫的推移，它们会导致该物理服务器独有的环境，使反对和治理成为一场噩梦。
这个问题的第一个解决方案是虚拟化。操作系统没有运行应用程序，而是运行了另一个运行应用程序的操作系统正本。大型服务器能够运行多个虚拟机，每个虚拟机都能够运行一个应用程序，咱们不用放心它与其余应用程序发生冲突，因为它们在不同的虚拟机上。但虚拟机 (VM) 也存在问题：
因为虚拟机通常是一个实时操作系统的残缺映像，下面有一层薄薄的应用程序，所以它的大小通常为 GB 级别范畴。
除了大得蠢笨之外，VM 启动须要很长时间能力加载和运行。
VM 能够隔离 CPU 和内存，但依然在不知情的状况下共享网络和 IO。
虚拟机依然须要失常操作系统须要的所有安全性和其余补丁以及其余货色。
容器化是更近一步的优化计划。容器化能够取得足够的操作系统服务来运行应用程序，还能够领有本人的库等，但实际上与许多其余容器共享操作系统和硬件。容器不会主动感知同一服务器上的其它容器。容器不仅能够疾速启动，而且能够通过编程形式创立和删除。容器由容器管理器运行，有丰盛的 API 和工具能够实现对容器的管制。
4.3 服务注册
微服务和容器化带来了另外的复杂性问题。过来每个人都晓得所有应用程序在哪里，因为只有服务器数量和性能比拟明确。然而对于微服务和容器化，应用程序是无奈通过硬编码方式找到其它组件的名称，而是必须其它形式找到它们并连贯它们。
这就是服务注册核心的作用。服务注册核心是一个数据库，旨在存储应用程序级通信的数据结构，并作为应用程序开发人员查找模式和注册应用程序的核心地位。换句话说，它是微服务申明其存在、可用性和性能的中央。尽管解决了组件服务发现的问题，但也引入了单点故障问题。
4.4 无状态服务
传统上，在利用程序开发中，长久化是一个外围问题。长久化意味着应用程序会将扭转的数据保留，甚至会影响将来程序的运行预期。容器化不善于长久化数据，所以很多服务是“无状态的”，这意味着它们没有存储数据或者依赖历史数据的中央。这也意味着容器没有对于它们正在做什么、曾经做什么或应该做什么的牢靠存储的本地信息。相同，他们应用有状态服务来跟踪所有这些。当然有一些场景，例如在内存中缓存数据等。那些波及共享的资源，则依赖于有状态的服务来保障它们的失常运行。
无状态服务十分受欢迎，并且有充沛的理由：如果应用服务的确是无状态的，咱们能够依据须要运行更少或更多的容器来实现它，而不用放心可扩展性。
五、云原生性能的次要劣势
随着 5G 的一直推出和越来越多的工作负载在边缘解决，越来越多的公司正在解脱虚构网络性能并采纳 CNF——如果不将 VNF 和 CNF 互相联合应用的话。这是因为 CNF 带来了很多益处，包含：
进步灵活性和敏捷性，因为推出新服务或降级不再波及更换任何硬件。相同，企业能够创立一个新的微服务并将其推广到现有的基础架构上，从而放慢上线工夫并升高与以传统形式施行新产品相干的老本。云原声性能的最大益处是，它使咱们解脱了在繁多、价格过高的硬件集上运行的繁多、极其简单的应用程序的解放。能够混合搭配、扩充和放大规模，将部署克隆到新市场，而不是在工程部署方面破费大量的有效工夫。
降低成本。因为程序部署须要的硬件比反对 VNF 所需的硬件还要少。因为按需应用付费和按需的可扩展性，应用程序始终可能拜访所须要的基础设施，同时只需为确切应用的硬件资源付费。
改良的可扩展性。因为容器化的微服务能够依据须要横向或者纵向扩大。因为云的个性，很容易部署更多的硬件资源，反对大量流量或并行用户涌入，基本上能够认为咱们领有有限可扩展性。
进步容错性和可靠性。如果一个容器因任何起因而离线，运维人员能够立刻启动另一个容器。因为降级能够在微服务级别进行，因而大型利用不用冒大规模中断或安顿零碎停机的危险。这反过来又提供了更牢靠的产品套件和更好的客户体验。
六、云原生性能的技术挑战
尽管云原生性能的益处很多，但如果打算尝试它，则须要牢记一些注意事项：
须要从新架构现有的网络性能。例如，如果应用任何单体应用程序，则须要将它们合成为微服务。
无奈在一夜之间齐全成为云原生。当开始向云原生性能过渡时，须要弄清楚如何确保它们能够与现存的虚构网络性能交互通信。
确保数据平台在规模上具备高性能。确保平台能够在边缘解决数据，而不是在数据层和应用层之间来回挪动数据。
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