2023年7月 云计算白皮书 (2023 年) 版权声明 本白皮书版权属于中国信息通信研究院，并受法律保 护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观 点的，应注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声 明者，本院将追究其相关法律责任。 前 言 党的二十大报告提出，要构建新一代信息技术等一批新的增长 引擎，打造具有国际竞争力的数字产业集群。云计算是信息技术发 展和服 势，是信息时代国际竞争的制高点和经济发展新动能的助燃剂。云 计算引发了软件开发部署模式的创新，成为承载各类应用的关键基 础设施，并为大数据、物联网、人工智能等新兴领域的发展提供基 础支撑。加快推动云计算创新发展，顺应新一轮科技革命和产业变 革趋势，是推进中国式现代化进程的关键。 过去一年，全球和我国云计算产业保持快速发展，并呈现出以 下特点： 一是云计算战略价值在全球范围内持续提升。美国继“云优先” Smart)之后，又出台多个战略文件， 将云计算应用至相关领域，并明确提出通过云战略获取全球优势， 以确保其在经济、军事、科技等领域的领先地位。欧洲、亚洲等主 要国家纷纷发布国家战略或计划，推动云计算在各行业的应用布局， 深度挖掘云计算产业价值。我国政策指引云计算应用创新，持续推 动云计算与实体经济融合走深。 二是全球云计算市场稳定增长，我国保持快速发展。2022 年， 全球云计算市场规模为 4,910 亿美元，增速

深度解析CNCF社区⾸首个基于Kubernetes的边缘计算平台KubeEdge� 向新勇� https://github.com/edisonxiang� Introduce� ➔ 华为开源社区⼯工程师� ➔ KubeEdge社区Member� ➔ Kubernetes社区Member� ➔ OpenSDS社区Memeber� ➔ OpenStack社区数据保护项⽬目联合发起⼈人� ➔ 边缘计算 & 应⽤用场景 & ⾯面临的挑战� ➔ Why KubeEdge & 基础架构 & 设备管理理 & 实战� ➔ 后续规划 & 社区贡献 & 技术交流� 边缘计算� 云计算是集中化的，离终端设备（如摄像头、传感器器等）和⽤用户较远，对于实时性要求⾼高的计算需求，把计算放在云上会引起较⻓长的⽹网络延 时、⽹网络拥塞、服务质量量下降等问题。⽽而终端设备通常计算能⼒力力不不 ⾜足，⽆无法与云端相⽐比。在此情况下，边缘计算应运⽽而⽣生，将云端计算能⼒力力 延伸到靠近终端设备的边缘节点，就近提供服务。边缘计算不不是云计算的替代品，边缘计算减轻了了云计算架构的计算负担，是其补充和延伸。 云边协同才能够最⼤大程度的发挥作⽤用。连上云的边才有强⼤大的能⼒力力和灵活性。连上边的云才有数据引流上云和应⽤用服务落地点。� 边缘计算——快速发展的四⼤大因素� Gartner公布

华为云应用服务：让企业应用上云更简单，运行更高效 计算（ECS/BMS/ARM） 存储（EVS/OBS/SFS） 网络（VPC/EIP） 开源原生 商业增强：控制面HA、跨AZ高可用、滚动升级、裸金属容器 云容器引擎 CCE 微服务引擎 CSE 开源原生 企业级 中间件 分布式 缓存 DCS 分布式 消息 DMS 分布式 数据库 DDM 应用编排引擎 AOS App/PaaS/IaaS 软件开发服 务 DevCloud 云性能测试 CPTS PaaS IaaS 开发测试 统一编排 自动化部署、微服务注册发现与治理、中间件运行环境 智能运维 开放网关APIG 应用 函数计算 FunctionStage FunctionGraph 4 什么是容器技术？ • 对比虚机的优势： • 通过共享操作系统内核，细粒度资源隔离。（降低资源成本） • 定义了环境无关的标准的交付、部署规范（提高交付效率） 容器在业界的默认标准是Docker，定义容器标 准的组织是OCI。 容器技术是一种轻量级的操作系统虚拟化方案， 可以基于操作系统虚拟出更加细粒度的资源单位。 5 什么是容器编排调度引擎？ • 容器编排引擎提供资源的管理和容器的调度技术，提供容器应用生命周期管理、弹性伸缩、监控运维的基本机制，决定容器 之间如何进行交互。 • Kubernetes（简称K8S）是主流的容器编排部署管理平台。它基于Google

信创异构 7 云边协同 7 云原生底座 8 模块化搭建 8 容器管理 9 全局管理 10 可观测性 10 应用工作台 11 多云编排 11 微服务引擎 12 服务网格 13 中间件 14 镜像仓库 14 云原生网络 15 存储 17 参考文档 18 版权 © 2023 DaoCloud 第 3 数据中心算力下移，端 设备算力上移，统一管控和调度离散、异构的计算资源，解决在海量边、端设备上统 一完成大规模应用交付、运维、管控的诉求，实现云边的真正一体化。 涉及的模块：全局管理、容器管理、云原生网络、云原生存储、云边协同 版权 © 2023 DaoCloud 第 8 页 云原生底座 提供云原生计算、网络、存储等能力，兼容各种集群接入，支持集群从部署、版本升 级 设置登录、访问权限、外观 可观测性 一站式图形化仪表盘 应用工作台 CI/CD 流水线实现 GitOps 和 DevOps 工作流 多云编排 基于 Karmada 构建多云实例/负载/策略管理 微服务引擎 基于 Nacos/Sentinel/Eureka 等微服务治理中心和网关 服务网格 基于 Istio 定制的增强版网格化治理 版权 © 2023 DaoCloud 第 9 页

台和系统之间的互操作性。它提供了多种编程语言的 SDK，因此您可以将规范嵌入到应用程序或工具链中。我 们的团队不仅将其用于跨云平台的目的，还用于领域事件规范等其他场景。CloudEvents 由云原生计算基金会 （CNCF）托管，现在作为孵化项目运行，已经获得了越来越多的行业关注。 26. DataOps.live 试验 DataOps.live 是一个自动化 Snowflake 环境的数据平台。受 提供了从开发到生产的安全状态的统一视图，因此我们将其放入试验阶段。 31. Trino 试验 Trino 以前被称之为 PrestoSQL，是一个专为面向大数据交互式分析查询而设计的开源分布式 SQL 查询引擎。经 过优化后，它可以在本地或者云上环境运行，并支持对 Hive、Cassandra、关系型数据库、甚至专有数据存储 等多种不同的数据源进行查询。它支持基于密码的认证、LDAP 和 OAuth 的身份验证机制，同时具备在 的开源向量相似性搜索插件。我们非常喜欢它，因为它能够让我们在 PostgreSQL 中搜索 embeddings，而无需仅为了相似性搜索而将数据转移到另一个存储中。尽管目前已有几个 专门的向量搜索引擎，但我们还是希望你能评估一下 pgvector。 平台 © Thoughtworks, Inc. All Rights Reserved. 24 40. Pinecone 评估 Pinecone

KubeBrain 字节跳动高性能 K8s 元信息存储 许辰 字节跳动资深研发工程师 许 辰 字节跳动基础架构工程师  本科和硕士毕业于北京大学计算机系  负责大规模 Kubernetes 系统的构建和优化  KubeBrain/ KubeGateway/ KubeZoo 等多个项目的发起人 • 背景介绍 • 设计思路 • 性能优化 • 落地效果 • 未来演进 背景 • 强一致性 • 支持多 key 事务 • 支持 CAS • 支持快照读 • 高性能 存储层 - 数据格式 etcd KubeBrain 能否使用类似的格式？ 1. 否 2. 底层存储引擎全局有序，有写热点那问题 Etcd 以 Revision 为 Key 内存 Btree 索引维护 key 和 revision 的映射关系 存储层 - 数据格式 KubeBrain 逻辑层 接入层 接入层 客户端 客户端 K8s 元信息存储的需求 • 背景介绍 • 设计思路 • 性能优化 • 落地效果 • 未来演进 性能优化 写优化 - 1 降低锁粒度 存储引擎替换 表锁 -> 行锁，增大了写的并发 写优化 - 2 单点写 -> 多点写 multi raft range 分片，增大写并发 Brain 层无磁盘 io，只有网络 io 写优化 - 3

(CNCF)并把Kubernetes作为种子技术来提供。目前最新的 版本是1.16版本。（https://github.com/kubernetes/kubernetes） Kubernetes 的目标旨在消除编排物理/虚拟计算，网络和存储基础设施的负担，并使应用程序运营商和开发人员完全将重点放 在以容器为中心的业务上进行自助运营。Kubernetes 也提供稳定、兼容的基础（平台），用于构建定制化的workflows 和更 比如一个服务可能会运行多个副本（Pod），由他来控制具体由哪个Pod提供服务。为Service提供cluster内部的服务发 现和负载均衡。 Docker Engine（docker）：docker引擎，负责本机的容器创建和管理工作。 12 www.h3c.com Confidential 秘密 12 12 K8s基本概念和术语介绍（Pod） Pod： Pod是一组紧密关联的容器集合，它们 PV和PVC使得K8s集群具备了存储的逻辑抽象能力，使得在配置Pod的逻辑里可以忽略对实际后台存储技术的配置， 而把这项配置的工作交给PV的配置者，即集群的管理者。存储的PV和PVC的这种关系，跟计算的Node和Pod的关系是非 常类似的；PV和Node是资源的提供者，根据集群的基础设施变化而变化，由K8s集群管理员配置；而PVC和Pod是资源 的使用者，根据业务服务的需求变化而变化，由K8s集群的使用者即服务的管理员来配置。

install traffic 流量策略 业务运维 业务研发 多样化场景，统一支持！ 生态能力，一键上线！ 目标三：一个统一、标准化的应用管理引擎 应用组件 运维能力 扩容策略 发布策略 分批策略 访问控制 流量配置 应用配置 应用管理引擎 能力注册 Docker Compose Dashboard CLI DSL CLI Deployment Function 应用层 能力管理 apps.k8s.io conflictsWith: - services.k8s.io definition: virtualservices.networking.istio.io 应用管理引擎 能力注册 $ kubectl get traits NAME DEFINITION APPLIES TO CONFLICTS WITH traffic

构建集群与管理理资源 - 73s 视频演示 多集群和镜像仓库 多租户和旧系统的集成 运⾏行行和构建应⽤用 Rudder - 应⽤用编排技术框架 Cyclone - 持续集成与交付引擎 运⾏行行 AI 应⽤用（机器器学习） - 58s 视频演示 Kubeflow 的应⽤用 Kubeflow 之上 构建集群与管理理资源 多集群和镜像仓库 • 企业想要的 • 隔离性和安全性 CI/CD 流程 CAICLOUD/CYCLONE • 开源 • https://github.com/caicloud/cyclone Cyclone 技术架构 云原⽣生 CI/CD 引擎 设计 - 云原⽣生，k8s 亲和性 性能 - 为企业场景优化 扩展性 - ⽀支持 AI ⼯工作流 运⾏行行 AI 应⽤用 KUBEFLOW 的应⽤用 • Kubeflow 社区的联合创始⼈人

IP+JOBNAME共同生效，防 御ZK故障 监控 Push采集，与动态 环境更亲和 促成自动发现能力 监控  节点内增加主机或容器  主机或容器增加分区 转向K8S 双引擎 Kubernetes API Server Marathon/ Mesos Adapter O  翻译为Marathon/Mesos API  代理Events