目前，CNCF 社群正持續發展，使用者對開源技術的應用也越來越突出。

這是 CNCF 第八次對雲原生應用的採用情況進行調研。此次調研，CNCF 收到了來自社群共計 1324 份有效樣本，來自歐洲、北美、亞洲等主要地區，其中有 30% 以上是 5000 人規模以上企業，60% 以上為 100 人規模企業和組織。

從被調研物件來看，其中絕大多數為企業IT部門 / 組織，主要崗位包括 SRE/DevOps 工程師（43%)、軟體架構師 (35%)和後端開發人員 (23%）。

調研核心要點：

• 在生產中應用容器的比例從去年的 84% 增長到今年的 92%，相比 2016 年增長了 300%。

• 生產中應用 Kubernetes 的比例從去年的 78% 增長到今年的 83%。

• CNCF 託管的所有專案中，相比上一年投入應用的專案至少有 50% 的增長。

• 82% 的受訪者在生產中應用 CI/CD（持續整合和持續交付）。

• 30% 的受訪者在生產中應用無服務架構（serverless）。

• 27% 的受訪者在生產中應用服務網格（service mesh)，相比去年增長了 50%。

• 55% 的受訪者在生產中的容器中執行有狀態應用程式（stateful application）。

一、雲端計算

結論：公有云仍是主流，但私有云在不斷增長。

公有云仍是如今最主流的資料中心改造路徑，其應用率從去年的 62% 略有增加到 64%；私有云或本地部署應用率從 45% 增加到 52%；混合雲從去年的 38% 略有下降到 36%。多雲在今年是一種新的策略，其應用率在 26%。

Kubernetes 和雲原生工具的可移植性，使得不同雲之間的切換變得更加簡單。不過多雲策略的提升，並不完全能解釋混合雲應用率下降的原因。

二、程式碼

結論：版本發行週期加快，但自動化能力卻有所下降。

軟體發行的比例從去年的 27% 上升至 29%。其中，以周為發行週期最為常見（26%）。一些因素推動了這一趨勢的發展，如雲原生技術在生產中不斷投入應用；企業組織構建了更先進的IT基礎設施；以及新冠疫情的影響，迫使企業需要跟上數字化的需求。

53% 的受訪者幾乎每天都要對程式碼進行 check in，80% 的人也會做到每週進行幾次 check in。

這或許意味著許多企業組織由於設定週期的複雜性，而不打算直接跳到自動化階段，或者企業希望保持對應用某些方面的控制。

當涉及硬體等裝置時，比如虛擬機器和裸金屬伺服器的數量，無論是擁有 5000 臺以上的企業還是擁有 5 臺以下的企業數量都在增加，這表明：新的採用者已經進入生態系統，而此前應用了容器部署的企業正持續追加新的硬體裝置。

三、容器

結論：在生產中應用容器已是常態。

今年，92% 的受訪者表示在生產中部署了容器技術。其中，95% 的企業在 PoC、測試和開發環境中應用容器，同比上一年均有所增加。這可能意味著企業正準備測試新的用例或增加更多的工作負載。

同時，執行容器的企業數量也有所增加。其中，61% 的企業應用容器數量超過了 250，同比去年仍有所增加。

• 容器挑戰

部署和應用容器的挑戰有很多，其中最為迫切的是容器技術的複雜性和工程師文化問題。排名第三的是安全問題（佔 32%），其次還有儲存、缺乏培訓、監測、網服務網格等問題。

四、Kubernetes

結論：Kubernetes 仍是容器構建的核心關注點。

今年，91% 的受訪者應用了 Kubernetes，其中有 83% 已經投入在生產環境中。這一比例相比上一年的 78% 和 2018 年的 58%，表現出了持續穩定增長的趨勢。

其中，2 至 5 個仍然是最常見的生產叢集數；11 個以上生產叢集的比例也在逐年增加。

隨著 Kubernetes 技術的投入應用，其生態也在不斷擴張。2020 年 8 月，Kubernetes 釋出了 1.19 版本。根據 DevStats 看板上的資料，從 2020 年 4 月至 8 月期間，有 382 家公司和 2400 多人向 Kubernetes 社群捐獻程式碼。

為此，指導委員會推出了一個名為 Kubernetes.dev 的網站，它以貢獻開原始碼的文件、資料和專案資訊都收集起來。

• 隔離 Kubernetes 叢集

名稱空間（Namespaces）仍是隔離 Kubernetes 叢集的最主流方法。無論是個人還是企業組織，同比上一年都有所增長。

• Kubernetes 安裝環境

Kubernetes 應用最多的安裝環境分別是：Minikube（37%）、On-PremKubernetes（31%）和 Docker Kubernetes（29%）。其中，On-Prem 的比例在今年所有上升。

• 自動彈性伸縮工作負載

今年，絕大多數受訪者（71%）計劃換成自動彈性伸縮的無狀態應用，一部分受訪者（34%）計劃用任務 / 佇列處理應用，還有一部分（33%）計劃執行有狀態的應用。

五、CNCF 專案情況

結論：專案應用量增加了 50%。

CNCF 目前擁有 70 多個專案，包括 13 個畢業階段和 21 個孵化階段的專案。

其中，Kubernetes（83%）、Prometheus（69%）和 Helm（67%）是生產中應用最多的畢業專案；ETC（62%）、CNI（40%）和 gRPC（35%）則是生產中應用最多的孵化專案。

沙箱階段的專案應用率猛增了 238%。其中，生產中應用最多的專案是 Flux（8%）、OpenEBS（8%）和網路服務網格（7%）；受到最多評估的專案則是 OpenTelemetry（20%)、Service Mesh Interface(14%)和 OpenMetrics(14%）。

六、雲原生工具

結論：CI/CD 和儲存工具被廣泛應用，而無服務、服務網格和服務代理正在增長。

• 持續整合和持續交付（CI/CD）

CI/CD 對於自動化構建、測試和部署應用程式至關重要。CI/CD 作為 DevOps 的一個重要方面，在生產中得到了廣泛應用。

大約 82% 的受訪者在生產中應用 CI/CD；10% 的仍在評估階段；4% 的則計劃在未來 12 個月內執行 CI/CD。

CI/CD 應用最為頻繁的三個工具分別是：Jenkins（53%）、GitLab（36%）和 GitHubActions（20%）。

連續交付（CD）是 CNCF 終端使用者技術雷達圖（基於社群使用者經驗來評估雲原生技術的指南）中的一項主題。根據雷達圖能夠發現，Flux 和 Helm 無疑是 CD 最廣泛採用的工具。

• 監測、日誌記錄和跟蹤

監測、日誌記錄和跟蹤往往被混淆為觀察和分析IT環境的可置換工具，但每個工具都有其獨特用途。這也要求其有從不同維度分析問題的能力。不同的工具在不同的技術環境和整合下具備不同的優勢，這也意味著監測、日誌記錄和跟蹤工具同時應用時將具備強大的作用。

CNCF 的第二張終端使用者技術雷達圖，正是專注於這一特徵。根據雷達圖能夠發現，50% 以上的公司會應用五種或五種以上的工具，三分之一的公司甚至有應用十種以上工具的經驗。同時，這些工具往往都是開源的，比如 Prometheus、Grafana、Elastic、Jaeger、OpenTelemetry 等等。

七、無服務

在過去的幾年裡，無服務計算——應用服務層或函式計算來動態配置和部署雲環境的計算負載，已經開始佔有一席之地。

從目前看，不到 30% 的受訪者在生產中應用無服務技術；21% 的正在評估無服務，還有 14% 的計劃在未來 12 個月進行應用。

大多數應用無服務技術的受訪者（60%）會應用託管平臺；13% 的應用可安裝軟體，22% 的會二者兼用。

無服務託管平臺排名前三的分別是亞馬遜的 Lambda（57%）、Google 雲函式（27%）和 Azure 函式（24%）；可安裝軟體應用排名前三的分別是 Knative（27%）、Open FaaS（10%）和 Kubeless（5%）。

• 服務網格

服務網格（Service Mesh）是一個專用的基礎架構層，保障服務之間的通訊快捷、安全和可靠。

去年，18% 的受訪者在生產中應用了服務網格；47% 還在評估中。到了今年，生產中應用服務網格這一數字佔比增長到 27%；23% 的還在評估中；另外有 19% 的受訪者計劃在未來 12 月內應用。

• 服務代理

服務代理（Service Proxy）通過對微服務之間的互動進行管理，以確保應用效能達到峰值。它可以用來簡化數字化轉型和雲原生架構的運營。

今年 37% 的受訪者在生產中應用服務代理；有 12% 正在評估服務代理；另外有 13% 計劃在未來 12 個月內應用服務代理。

• 儲存

近年來雲原生儲存已呈爆炸式增長，其衍生產品已擴充套件到包括集中式、分散式和超融合架構等。

在最開始的一段時間，容器往往被用來執行無狀態的微服務應用，以保證其靈活性和便捷性。然而，如今的資料表明：只有 22% 的受訪者在生產中執行無狀態應用；55% 的執行有狀態應用；22% 還在評估中；11% 計劃在未來 12 個月內應用。

• 雲原生的優勢

對於那些在生產中應用容器和雲原生專案的企業而言，其中有 51% 將其最大的優勢歸結為改進的可伸縮性和更短的部署時間；44% 則歸結為改進的可用性。這一結果與上一年相比稍有不同。