云原生Infra的投资思考

科技 2022-03-24 08:38

云是数字经济的基础设施，Cloud Native开启了云的新时代。在这篇文章中，我们将讨论到云原生到底是什么，它带来了哪些变化，以及关于它的投资思考。

云原生是什么？

关于云原生的定义，大家可能见过各种教科书式的说法，比如：云原生=容器化+微服务+DevOps+持续交付，小妍不想再重复这些专业术语，想谈谈云原生的本质。云原生，顾名思义，就是云上土生土长的意思，就是我们在开始设计应用的时候就要考虑到充分利用云的弹性和分布式的优势。

回溯云技术的发展历程，可以看到虚拟化的程度越来越深，云资源被拆分得越来越细。物理机时代以服务器为扩展单元，后来人们通过将硬件虚拟化得到虚拟机，便诞生了云，再后来继续将操作系统OS虚拟化，便有了容器技术。容器之于软件，就如同集装箱之于物流一样，彻底变革了行业的生产和流通方式，开发者可以以统一的方式打包他们的应用到容器中，然后发布到任何服务器上，容器给云的普及创造了基础。但是技术的发展还没有停滞，人们进一步将运行时Runtime虚拟化，实现以Resource为扩展单元的Severless（无服务器）架构，于是真正的云原生时代来了。

云原生的本质是资源的解耦和池化。在之前传统的单体架构中，UI逻辑、服务器端逻辑、数据处理作业等都捆绑在一起，针对系统的任何一个小改动都需要前后端重新配置。云原生技术和框架被采用之后，可以做到根据应用程序的需求动态分配资源，让前端应用工程师专注于业务系统的开发，后端资源实现自动化匹配，且资源利用效率更高。当软件体系结构向微服务架构演进时，应用程序被分解为小型、独立、松耦合的服务，这些服务可以在不影响其他服务的情况下进行频繁更新、灵活扩展和故障切换。

云原生的本质还包括多云多活。K8s将容器的部署方式标准化，往上延伸出CNCF landscape，提供了一整套技术规范和组件产品，实现了以标准化方式在多云上搭建分布式系统，屏蔽各家IaaS层的异构性。

云原生带来了哪些变化？

一、基础软件技术的代际迁移

交叉领域是创新萌发的土壤，云的出现对基础软件技术是破环式创新的机会，云原生时代所有基础软件都值得被重写一遍。

基础软件的发展是伴随着计算机体系架构的发展而不断演进的。以数据库为例，主机（Mainframe）时代由于硬件成本非常昂贵，数据库设计的核心就是如何降低内存率，减少数据冗余，提高数据检索效率，因此各种数据索引类型、查询优化器、数据缓存算法得到了极大发展；到了网络（Client/Sever）时代，N台x86服务器通过网络组成集群，数据库设计的核心思想变成了如何使用集群能力构建分布式系统，数据一致性协议、多副本机制、高可用机制、数据分片机制、扩容/缩容机制等成了新一代的技术潮流；现在我们进入到云原生（Cloud Native）时代，通过把传统硬件虚拟化、容器化提高资源使用效率降低运维成本的云服务被越来越多的企业采用，为了更好地适应云服务的技术体系，数据库也设计出了相关的云特性，比如存储计算分离、弹性伸缩、微服务化、跨域数据同步等等。由此可见，技术的代际迁移是基础软件的结构性变革机会。

二、云的商业模式的变化

云原生技术完全自动化的弹性带来的是全新的云的计量计费模式，云的使用从订阅制向按使用量付费pay-as-you-go转变，进一步降低了价格门槛。

云原生技术可以根据需求弹性匹配资源，并让客户为自己使用的资源付费，多租户模型实现了不同客户和不同应用程序共享集群资源，同时又能保证很好的隔离。云的付费模式通常是按年订阅制，类似于消费品和保险的逻辑，云原生开创了按需付费的新模式，类似于服务费和水电费的逻辑，根据服务等级和时长分次计费。

云原生本质是一种共享经济，类似于滴滴专车服务。企业自建的IDC和私有云就像是你的私家车，通常中档配置，自己维护和保养，可以满足家庭日常出行需求，但是如果你突然有一批重要客户来访，希望他们享受到舒适的体验而无需等待，那么你可以选择高档车专车服务。云是一种需要重资本长周期投入的基础设施，各家云厂商都经历了长年的技术投入和持续亏损，来保证IaaS层的物理配置、硬件芯片、系统架构的更新速度持续领先，云最终要通过全社会的资源共享来摊低边际成本。企业自建IT系统很难达到这样的技术先进性，特别是服务有波峰波谷或地理分布时云的优势更加明显。云原生让普通客户以非常低的价格成本享受到按需获取的豪华车服务，而无需付出保有豪华车的高门槛。

三、软件的获客和交付方式的变化

云原生深刻影响着开源基础软件的形态和商业化，而开源软件则丰富了云原生的技术生态。开源改变了软件的获客方式，云原生改变了软件的交付方式，云原生和开源是一对好朋友，引发软件行业的新变革。

云原生基础软件通常采用开源方式对传统软件形成破环式创新。相对于传统软件，开源软件的研发模式从单纯的内部研发转变为构建开发者社区和技术生态推动创新，销售模式从Top-down的大客户销售转变为bottom-up的社区转化，增长模式由销售营销驱动（SLG,Sales-Led Growth; MLG,Marketing-led growth）转变为产品驱动增长（PLG, Product-Led Growth)，反馈模式由通过客户服务和客户成功团队获得转变为通过社区的一线实践获得，反馈周期更短，产品迭代速度更快。

云原生和开源就像一对双胞胎，谁也离不开谁。开源组件的发展促进了云原生底层技术栈和生态的繁荣，同时越来越多开源基础软件的创新借鉴了云原生的理念，产品体验和性价比明显优于传统架构，交付模式也从过去on-prime的现场式、咨询式转变为以云为中心的运营和服务体系，开源软件的获取和交付成本变得非常低，极大地促进了开源软件的普及，将产品host在云上提供按需使用的服务，云原生成为了开源软件最优的商业模式，云原生时代开源软件的创业迎来了新的高峰。

四、基础设施的使用门槛降到极低

云原生技术使基础设施变得简单易得，深刻影响了软件生态。

以数仓的应用为例，过去一个产品经理想要做数据分析，需要跟数据工程师提出需求，还要反复沟通，确定数据建模方法，然后还要等待排期，由数据工程团队分配计算资源、对接数据源、出计算结果，由于企业内资源有限，大部分数据研究只能供给决策层汇报时使用。有了云原生数仓以后，前端SQL语言或可视化界面可以直接转化为云上可执行的操作，企业内产品经理、运营人员、业务人员都可以轻松地使用数仓，数据分析不再受限于企业内部算力和工程团队的支持，不再有环境部署、部门间沟通的难题，当基础设施的使用门槛降到极低，大大解放了企业内的数据生产力。

云上资源调度的灵活性和敏捷性，使应用开发不再受限于笨重的后端，软件呈现出了崭新的形态。云原生时代每个API背后都是一种标准化产品、服务或业务功能，可以集成到任何一个应用程序中，极大地促进了API经济的崛起。相比于传统软件的定制化一体化开发，我们如今观察到软件形态越来越明显地呈现出可组装性和开发者友好，软件的功能和对象被越来越细地切分和模块化，未来用低代码方式可以构建出任一种个性化应用，这种积木式开发能力的实现离不开后端云原生技术的支撑。

有哪些关注的投资方向？

云原生有非常多值得关注的投资方向，一篇文章可能没办法完全讲透，这里小妍先抛砖引玉，以后再慢慢展开。

一、Data Infra

云原生带来了现代数据技术栈（Modern data Stack）的落地应用。在数据加工处理的每个环节，基于公有云技术实现的产品，使用门槛、运维门槛极低，只需具备很少专业知识就可以便捷设置投入生产运行，并且价格也更易接受。现代数据技术栈绝不是仅仅在云上拥有一个数据平台，实际上这种平台可能跟私有化部署一样笨拙。现代数据栈的核心属性应该是以云数仓为核心的弹性扩展的托管式云服务，以SQL为中心的工具链和自动化工作流实现数据平民化。未来软件的商业价值将来自于数据的可访问性和可利用性，而不是软件本身，开发者经济将完全改变企业的运营方式。

二、AI Infra

对数据价值的挖掘有两大关键的应用场景：一种是通过对数据的统计分析获得商业洞见，支持管理者做出更好的决策，属于分析型用例；还有一种是通过AI/ML算法学习数据pattern对未来产生预测，从而赋能产品提高运营效率，属于运营型用例。对于第二类用例我们需要引入数据湖来支持非结构化和多模数据处理，以及更先进的全新的AI/ML工具栈支持可商用的机器学习模型的开发、测试和部署。MLOps提供了AI模型投入生产所需的基础设施，使AI规模化落地有了可能性，把企业应用AI带入到了新的阶段，从过去依赖供应商在特定场景落地，到将来依靠简洁的工具栈自主构建和规模化使用机器学习，虽然它们的市场采用仍在早期，但未来的潜力非常值得期待。

三、Cloud Infra

云原生技术是通过一系列的组件和标准帮助企业在动态环境（如公共云、私有云和混合云）中构建和运行敏捷的、可扩展的应用程序。云原生的底层技术栈包含非常多的开源软件，它们通过社区形成通用和流行的事实标准，这几年我们也看到很多中国小伙伴活跃在这个领域中。这些技术包括配置层（自动化部署和配置、镜像仓库等）、运行时层（云原生存储、网络和容器运行环境等），编排管理层（服务发现、治理、API网关、服务网格等）、应用层（数据库、消息队列等）、平台层（K8s PaaS服务）、监控分析（监控、日志、追踪等）、无服务（Serverless）等。它们使松散耦合的系统具有更好的弹性、可管理性，同时更容易被监控和观察，通过与强大的自动化工具相结合，允许工程师频繁地、可预见地对系统进行任意的更改，并尽可能减少由此带来的工作量。

还有一类值得关注的工具栈就是帮助developer开发云原生应用的基础设施。随着云原生的普及，API-first和Web-first的理念将在开发者中更加深入人心，API stack和JAMstack将成为下一代工具链，支持新的软件开发架构。

四、Software Development Infra

在云原生理念下，软件构建和交付流水线也发生了重大的转变。软件的开发、测试、上线流程曾经是本地的、瀑布式的、烟囱式的，如今向云端迁移，整个软件开发生命周期被极大地加速。在以用户体验为中心的线上生存环境下，前后端服务频繁迭代将是常态，随之带来的代码频繁性、并发性构建工程任务即为CI（Continuous Integration，持续集成），代码的自动化测试、模拟、部署上线投入生产即为CD（Continuous Delivery，持续交付），新的流水线解决了开发（Dev）的快速上线和运维（Ops）的系统稳定性之间的核心矛盾。

五、Security

云原生的新架构和新工具链给软件的上线带来了极大的便利性，但与此同时，随着应用程序在新的堆栈上构建，基础设施层将暴露出更多的攻击面，安全风险大幅上升。云原生安全软件主要覆盖四个方面：基础设施、身份、代码、数据。云原生安全不仅要保护工作负载的安全，也要保护工作流程、CI/CD管道的安全，安全问题变得更加以开发者为中心，更加关注用户场景感知，将检测和纠正功能结合到开发人员的工作流程中。云原生时代要跳出安全看安全，我们观察到越来越多非安全行业的人才在关注这个领域，开发出有安全功能的产品，安全不再局限于网络攻防的传统概念，而是整个云原生体系稳定性、健壮性和合规性的保证，给客户拥抱云原生提供放心的支持，这是新时代下安全的新命题和思考逻辑。

核心问题快问快答

问题一：Why now，为什么现在这个时点开始关注云原生infra?

答：随着IaaS层的逐渐成熟和上云率的迅速提升，我们进入了Cloud 2.0时代，如何充分发挥云的优势、释放云的潜力是这个阶段的主要矛盾。

用云已经不是一个新鲜概念了，但离真正用好云我们仍处在非常早期的阶段。上文提到云原生带来了技术的代际迁移，基础设施层迎来了结构性变革的机会，每个环节都有被重构和重塑的可能性和必要性。这两年Infrastructure Software从IaaS、PaaS层解耦出来成为独立赛道，产生了越来越多10亿美金以上的infra公司，且平均的IPO市值比10年前增长了10倍。

来源：battery

问题二：解决了哪些业务需求？

答：当应用的上线速度越来越快，生命周期越来越短，业务系统的敏捷性和灵活性也会随之越来越高，传统的IT架构越来越难以满足这样的要求。

以数据分析用例为例，随着数据量和数据挖掘能力的不断增加，传统的Hadoop架构和MPP数仓扩展性不高的弊端逐渐显现出来，当需要增加节点时，企业不得不自行投入扩增服务器和进行全面的数据迁移工作，运维团队的繁琐，业务团队的低效，苦不堪言。此时云原生数据仓库的出现，带来了无可取代的弹性扩展性、容灾性、低TCO 和几乎无限量的存储空间，让人们相信云原生才是数据分析技术的未来。

问题三：云原生是不是大厂的机会更多？

答：云原生天然是第三方中立厂商的机会。云原生的本质是“云上之云”，这里第一个“云”是指云厂商的IaaS和PaaS层，第二个“云”是指高可用、高弹性、可扩展的Infrastructure Software层。

云厂商推广云原生的出发点是用好的产品和体验让客户更好地留在自己的云上，但云原生的初衷是no vendor lock-in。客户能选择一家供应商满足各种需求自然是好，不过也会带来业务风险和经营风险，更重要的是一旦绑定就会失去议价能力。云厂商开始通过折扣吸引客户上来，绑定后就可以涨价，这就是垄断带来的利润。客户总有一种不言自明的隐含需求，就是避免锁定，第三方云原生厂商正好满足了这种需求。当Snowflake在各家云之上做资源调度的时候，它既能充分利用各家云的长板，又给自己争取了很好的议价空间。云厂商因为可以利用自身IaaS层的硬件和系统做联合优化，产品的某些性能指标确实可能更优。第三方云原生厂商在跟IaaS层完全解耦后，如何既保证资源调度的细颗粒度和灵活性，同时性能和响应时间又仍有优势，在技术上是非常有挑战的，这就是云原生厂商的技术壁垒。

问题四：云原生在中国B端客户的落地会不会“水土不服”？

答：中国的大企业客户大部分采用私有云和混合云，云原生架构部署在私有云上能够带来资源的节省和体验的提升，但云原生最大的优势，包括弹性扩展、多租户、商业模式的改变，只有在公有云上才能发挥到极致。

中国的云原生采用率远远落后于美国，不过我们仍然看到一些影响因素在发生改变。第一，各行各业数字化的程度在逐渐深入。中国客户的方差足够大，我们的优势行业对数据技术和先进架构的使用程度在全球都处于第一梯队，我们互联网行业的业务系统有着世界领先的并发量、吞吐量和响应速度。越是充分竞争的、线上化程度高的、离C端用户近的、数据使用程度深的、业务迭代速度快的市场，对云原生的拥抱越积极；越是封闭的、核心商业链条固化的行业越倾向于定制化IT系统，云原生的使用率也越低。越卷的行业，拼杀越激烈，越需要先进的“武器”，“内卷”成了最大的驱动力。这两年我们观察到一些行业野蛮生长的红利在逐渐消失，很多行业越来越看重精细化运营，越来越注重降本增效，业务越来越多地转向线上化和数据驱动，对需求的满足越来越要求个性化和敏捷，云原生的渗透率就会逐渐提高。第二，人力成本在持续上升。很多中国的大企业客户由于自身体制和观念的原因，选择自建IT系统作为固定资产，替代云上支付的费用项，当人力成本不够高时，TCO （Total Cost of Ownership，即总拥有成本，包括产品采购到后期使用、维护的成本）还算得过来。但随着人口红利消失，运维的人力费用上升，特别是云原生新产品新架构层出不穷，未来能够掌握它们的运维人员会非常稀缺，企业即使能够自己下载安装也很难handle得了，使用云服务是一种最省钱省力的方式，云的商业模式之所以成立是因为它降低了总拥有成本。当然，这两个因素都是缓变量慢变量，不会有明确的拐点，也不会一蹴而就，to B确实是一个需要耐心的生意，但一些积极的变化会慢慢发生。

问题五：当我们在看云原生赛道时我们在关注什么？

投资人在云原生赛道感兴趣和关注的主要有两种类型的项目。

第一种是面向全球市场的开源基础软件公司。基础设施是无国界的，他们在全球技术栈中找到自己的定位，以国际化的视野和格局、开源的信仰和精神、世界领先的标准和水平打造最优秀的产品。他们采用面向未来的架构、超前的技术，他们能够定义行业标准，用最优秀的人才在技术制高点上持续突破，引领客户的需求，这是毋庸置疑的，回顾云的诞生和发展，云本身就是IT最领先的企业把最苛刻条件下实践的最佳性能开放出来普惠大众的共享经济。他们是中国人创立的，但不是中国公司而是global公司，他们社区、研发、商务、客户都是全球化的，他们在世界各地都有native团队，最好的全球化就是因地制宜的本地化。他们是产品型公司，社区创建的早期需要相当长时间的沉淀和深耕，产品需要相当长时间的打磨和积累，但一旦他们被广泛接受并开始流行，他们的增长速度将是指数级的。他们的商业模式重心是cloud hosting，世界各地的客户都可以通过公有云上的接口获得他们的服务，即需即用，按使用量付费，免去安装和运维的麻烦。当我们看这类公司时我们在赌什么？第一，基础设施必将是世界的，第二，中国将会走出世界级的基础软件公司。

第二种是面向国内市场的国产基础软件公司。他们借鉴了云原生的理念来优化自己的产品，他们不一定要自己创建和发起开源项目，但他们的产品中可能会使用开源组件和代码，他们不一定要成为全球技术标准，更重要的是能因地制宜。他们是on-prime私有化部署的产品，以服务的形态交付，包括咨询服务，与软件安装部署相关的物理配置、硬件、一体机等，与产品相关的上下游整体解决方案等。他们是传统软件的收费模式，安装费+license费+升级维保费，他们不需要做到像公有云上那样弹性伸缩和灵活扩展，也不需要pay-as-you-go。他们的价值体现在产品feature和场景需求的契合，以及对大客户的适配性服务。他们的增长是线性的，有多少人力就能服务多少大客户。这类公司很好地满足了中国大B客户自建IT和私有云对基础软件部署使用以及相关服务的需求，我们也观察到有些第一类公司把自己的标准化产品通过OEM、渠道、ISV、集成商等服务国内大B。这两种类型的公司中都有优质资产，不同风格的基金也会有不一样的选择。

Reference

https://www.jianshu.com/p/a37baa7c3eff

https://zhuanlan.zhihu.com/p/164768034

https://blog.csdn.net/weixin_44839084/article/details/121521846

https://future.a16z.com/emerging-architectures-modern-data-infrastructure/

https://www.kubernetes.org.cn/5482.html

https://blog.51cto.com/u_9095441/2441215

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