2020 年 CNCF 中国云原生调查报告


CNCF 定期进行社区调研,以便更好地了解开源技术和云原生技术的应用情况。本次是在中国进行的第四次云原生调查,以期更加深入地掌握中国云原生实施的步伐和速度。本次调查于 2020 年 12 月和 2021 年 1 月完成,调查对象 439 人中 91% 来自亚洲。

中国云原生调查的主要结论:
  • 容器持续迅猛增长。68% 的机构在生产过程中使用容器,比去年增长了 39%,相比 2 年前增长 240%。
  • Kubernetes 已经无处不在,生产中使用 Kubernetes 的比例已从去年的 72% 增长到了 82%。
  • 公有云重回榜首,46% 的调查对象都使用公有云,比去年的 36%高, 但比 2018 年的 51%低。
  • 自动化程度持续提高。30% 调查对象生产使用自动化发布周期,73% 运行 CI/CD 流水线。
  • 可观察性工具被广泛使用。95% 的单位使用监控工具,94% 使用日志,85% 使用分布式追踪。


容器 Containers

容器使用量持续大幅度增长。今年容器使用在所有应用类别中都有增长,包括测试、概念验证(POC)、开发和生产。目前,94% 的调查对象至少在一个阶段使用容器。在使用容器的调查对象中,68% 在生产中使用,比上年增长 39%。自我们 2018 年开始对中国社区进行调查起,生产阶段使用容器的比例已经增长了 240%。

测试环境中使用容器的单位相比去年,已经增长了 150%,意味着开发和生产中容器的使用将会持续增长。开发阶段使用容器的单位已经从去年的 34% 跃升至 72%,POC 阶段的容器用户也已由 21% 增长到 60%。
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各单位容器使用的数量也在增加。去年,31% 的调查对象称其所在单位使用的容器数量不足 50 个。这种情况今年发生了变化,31% 的人称其单位的容器使用量已经超过了 5,000 个。总体约有一半(48%)的单位使用 1,000 个或更多容器。

在容器带来的问题中,运行中使用和部署容器的复杂性第三年位居榜首。在用户寻求部署过程更高的自动化程度时,CI/CD 成为仅次于复杂性的第二大问题。
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Kubernetes

在中国,Kubernetes 已经成为约定俗成的容器编排器。82% 的单位在生产中使用 Kubernetes,和上一次调查的 72%相比有所增长。
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各单位使用 Kubernetes 集群的数量也在增加。调查对象最倾向于选择 2-5 个 Kubernetes 生产集群,今年和去年 35% 的用户都选择了 2-5 个的生产集群配置。使用 50 个以上容器的单位数量也有增长,从 2019 年的 13% 增长到 21%,比 2018 年增长了 320%。
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分隔 Kubernetes 应用程序 Separating Kubernetes Applications

在使用 Kubernetes 的单位中,84% 使用命名空间分隔应用程序,比 2019 年的 71%增加了。58% 使用分隔集群,比 2019 年的 42% 增加了。26% 仅使用标签,数量与去年持平。

有多个团队的机构中,80% 使用命名空间分隔 Kubernetes 应用程序,比去年的 68%有所增加。60% 使用分隔集群,比去年的 46% 有所增加;还有 22% 仅用标签,比去年的 25% 有所减少。

打包 Packaging

Helm 再次成为最受欢迎的打包 Kubernetes 的方法,成为 64% 的用户选择,比去年的 54%有所增长。

Kubernetes 环境 Kubernetes Environments

在本地容器开发期间,37% 的调查对象称他们愿意选择 Docker Kubernetes。与去年相比,这一数字比去年的 42%有所下降。云供应商管理的 Kubernetes 成为 28% 调查对象的选择,比去年的 14%有增长,且超过了去年排名第二的 Minikube,今年选择 Minikube 的用户占 21%,排名第三。

工作负载自动伸缩 Autoscaling Workloads

在计划伸缩 Kubernetes 工作负载的用户中,69% 期望自动伸缩无状态应用,比去年的 54% 有所增长;35% 计划伸缩任务/队列处理,比去年的 26% 有增长;34% 计划自动伸缩有状态应用,比去年的 23% 有增长。

在没有使用 Kubernetes 自动伸缩功能的用户中,31% 已经建立了自己的解决方案,28% 使用第三方解决方案。在上一次调查中,28% 的用户不希望自动伸缩任何工作,但随着越来越多的单位在生产中使用 Kubernetes,这一数字已经下降到了 13%。

云和代码 Cloud and Code

各单位提交代码更加频繁。43% 的调查对象称其所在单位一天数次提交代码,比去年的 35% 有增加。31% 一周数次提交代码,比去年的 43% 有所减少。也就是说将近 3/4 的单位现在至少每周都要几次提交代码。
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各单位发布周期更加频繁。每天都要发布的单位或发布更加频繁的单位从去年的 18% 增加到 27%。将近 2/3 (62%)的用户每周都会发布软件,甚至更为频繁。
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自动和混合发布周期越来越受欢迎。使用手动发布周期的用户已经从去年的 31% 下降到 17%。

少于半数的单位使用最受欢迎的混合发布周期,该方法相比去年的 46% 略有增加。使用自动发布周期的用户从 21% 增长到了 30%。随着越来越多的单位继续使用 CI/CD 工具,预期会有后续会有更多用户使用自动发布周期。
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公有云重回榜首,混合云和多云蓄势待发。公有云使用排名第一,46% 的调查对象将其作为首选数据中心类别。这个数字比去年的 36% 有所增长,但仍然低于 2018 年 51% 的水平。另有 45% 的用户使用私有云,42% 使用混合云,两项均比去年小幅增长。本次调查首次了解了“多云”的使用情况,结果显示 22% 调查对象选择了多云。未来随着越来越多的单位寻求使用最佳解决方案,混合云和多云有望实现使用增长。
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使用超过 5,000 台机器的用户增加。但用户使用最多的数量为 6-100 台,今年这个区间的用户占 47%,去年为 44%。仅有 15% 的单位使用 5,000 台以上机器,但这一比例比去年的 10% 有所增长。

云原生工具 Cloud Native Tools

建立云原生基础设施能带来很多益处,调查对象对云原生工具的益处进行了排名:
  1. 部署时间更短(59%)
  2. 可伸缩性得到了改善(55%)
  3. 云的可移植性(50%)
  4. 开发者生产率提高(49%)
  5. 可用性提高(47%)


CNCF 项目 CNCF Projects

中国社区的 CNCF 项目使用持续提高。

去年,毕业 CNCF 项目的使用量增长了 64%,有几个项目在生产中的使用呈现出跨越式增长。
  • 生产中使用 Prometheus 的用户从 57% 增加到 75%,增长 32%。
  • CoreDNS 使用从 35% 增加到 64%,增长 83%。
  • etcd 使用量从 37% 增加到 77%,增长 108%。
  • 来自中国的第一个毕业项目 Harbor 从 27% 增加到 47%,增长 75%。目前已有 2 个来自中国的项目毕业:Harbor 和 TiKV。


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从去年开始,孵化项目的使用已经增长了 94%。成长最快的项目包括:
  • CNI 增长 141%,在生产中使用该项目的调查对象已由 22% 增长到 53%。
  • 生产使用 gRPC 已由 29% 增长到 47%,增长量达 62%。
  • 生产中使用 OpenTracing 和 CRIO-O 两个项目的调查对象也占到了 23%。


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因 Contour、Cortex、emissary-ingress 和 Operator Framework 在调查开始之后加入,本次调查遗漏了上述几个项目的数据。

自上次报告之后,TOC 改变了接受沙箱项目的流程,至此我们已经看到大量项目加入。目前,我们拥有 50 个沙箱项目!部分项目在生产中的使用已经达到了两位数。
  • 有 18% 的调查对象已经在生产中使用 Virtual Kubelet,使其成为使用最多的沙箱项目。
  • 2 个服务网格项目紧随其后,Network Service Mesh 赢得了 15% 用户,Service Mesh Interface 赢得了 13% 用户。


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CI/CD

如前所述,越来越多的单位使用自动发布周期。73% 的调查对象在生产中运行 CI/CD 流水线,另有 19% 调查对象在评估,还有 15% 计划在未来 12 个月中使用。

中国社区中,最受欢迎的 CI/CD 工具是 Jenkins,拥有 52% 的用户;此外还有 35% 使用 GitLab,17% 使用孵化项目 Argo。
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监控、日志和追踪 Monitoring, Logging, and Tracing

随着部署日益复杂,可见性比以往任何时候都更关键。各单位越来越多意识到云原生可观测性的重要意义,也就越来越倾向于在部署过程中进行监控、日志和追踪工具。

95% 的单位使用监控工具,94% 使用日志,86% 使用追踪。在使用工具的单位中,大多数都会选择在自己的基础设施上本地运行,不会通过远程服务的方式使用托管服务。
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无服务器 Serverless

无服务器仍有增长空间,预计增长趋势会在未来持续。目前,31% 的单位在生产中使用无服务器,41% 在评估,12% 计划在未来 12 个月使用。

在使用无服务器的用户中,45% 使用托管平台,20% 使用可安装软件。

在通过“托管平台”使用无服务器的单位中,阿里云函数计算仍旧是最受欢迎的解决方案,受到了 35% 用户的青睐,另有 19% 的用户使用 AWS Lambda。总体来说,随着新的解决方案出现,用户会更多选择无服务器。
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通过可安装软件使用无服务器的机构中,31% 会使用 Knative,比上次调查的 22% 有所增长。Knative 超过 Kubeless,Kubeless 的使用量从 29% 下降到 11%。沙箱项目 Virtual Kubelet 以 9% 的份额位居第三。
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服务网格 Service Mesh

服务网格非常流行,38% 的单位在生产中使用服务网格,但其复杂性仍然有待降低。42% 的调查对象在评估服务网格,11% 计划在未来 12 个月使用,因此预计在未来年份中,服务网格会成为一个增长领域。

在使用服务网格的用户中,最受欢迎的工具包括:
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服务代理 Service Proxy

目前大多数(56%)单位在生产中使用服务代理。另有 26% 在做评估,还有 7% 计划在未来 12 个月中使用。随着服务网格用量的增加,入口工具因可以控制往返服务网格的流量,使用有望实现增长。

NGINX (F5)再次成为最受欢迎的工具,但使用量却从 54% 减少到 39%。去年排名第四的 Envoy,超过 F5 和 HAProxy 从 15% 的份额增长到 29%。
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存储 Storage

云原生存储工具人气也非常之高,将近 2/3(64%)的单位在生产中使用有状态应用程序。另有 21% 正在评估,5% 计划在未来 12 个月使用。

云原生存储中,31% 的用于选择 Ceph,26% 使用 CSI,15% 使用 Gluster,15% 使用 Minio。
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中国的云原生社区 The Cloud Native Community in China

目前 CNCF 在中国有 60 个会员,占到全部会员总数的 8% 以上。继美国和德国之后,中国是 CNCF 项目第三大贡献者基地(贡献者和提交者)。在所有会员中,PingCAP 和华为分别以将近 85,000 项和超过 66,000 项贡献,位列第六和第八大贡献者。

CNCF 已有 11 个来自中国的项目:BFE(百度)、 Chaos Mesh (PingCAP)、 ChubaoFS(京东)、CNI-Genie(华为)、Dragonfly (阿里巴巴)、 Harbor(VMware 中国)、 KubeEdge(华为)、 OpenKruise(阿里巴巴)、OpenYurt(阿里巴巴)、TiKV(PingCAP)和 Volcano(华为)。

中国的云原生社区中,94% 的会员称会推荐 CNCF 项目和技术。

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