什麼是雲端原生?

傳統軟體開發方法通常採用孤立且僵化的流程，建置內部部署基礎結構支援的單體式應用程式。此方法需要開發人員同時測試與交付多項軟體功能。若今日仍使用傳統開發方法，會減緩創新速度，並使應用程式難以更新與擴展，影響企業在快速變動市場中的競爭力。

使用傳統方法建置的應用程式專為內部部署環境所設計，可加以啟用，以在 雲端基礎結構 上運行。然而，由於這些應用程式並非從一開始就為雲端環境所設計，移轉至雲端後可能效能不佳且難以管理。

雲端原生開發代表軟體開發邁向更高擴展性與敏捷性的重大轉變。開發人員與營運團隊可利用雲端工具與技術，快速建立並更新由多個小型單一功能服務 (稱為「微服務」) 組成的雲端原生應用程式。

此方法支援數位轉型，讓團隊能持續推出並調整獨立服務規模，而不影響整體應用程式效能。雲端原生應用程式也比傳統軟體更易於管理。

遵循以下三大核心原則，最大化雲端原生應用程式的擴展性、韌性與敏捷性:

1. 使用微服務建立彈性的雲端原生架構。
微服務是鬆散耦合的軟體元件，透過明確定義的 API 進行溝通。它們共同組成完整的應用程式。由於其模組化特性，微服務架構讓團隊可以更新與調整應用程式規模的個別部分，而不影響整體系統。

2. 透過在容器中部署微服務，建置可在任何地方執行的雲端原生應用程式。
容器是獨立的軟體封裝，將應用程式程式碼與執行所需的作業系統函式庫與相依性一併打包。容器化的微服務具有輕量且可攜性高的特性，能在幾乎任何基礎結構上穩定運行，包括混合式雲端與多雲端平台。

旨在協助組織有效管理、保護並擴展雲端原生應用程式規模的容器優化工具與服務包括:

• 容器協調流程平台 (如 Kubernetes) 可自動管理容器生命週期，具備自動調整規模、自動更新與自我修復能力。
• 服務網格提供可程式化且安全的通訊層，在不更動應用程式碼的情況下，支援微服務間多種功能。例如，它可管理流量、新增雙向傳輸層安全性 (TLS) 驗證，並強制執行統一原則。
• 無伺服器運算 可自動佈建、調整規模並管理伺服器與基礎結構作為雲端服務，讓團隊能更快速地建置並執行容器化應用程式。 它非常適合必須處理流量高峰的事件驅動應用程式。

3. 採用 DevOps 方法，加速雲端原生開發。
DevOps 透過結合雲端、AI 等技術，整合軟體交付生命週期中的流程、工具與做法，提升營運效率與敏捷性。持續整合與持續傳遞 (CI/CD) 管線是 DevOps 的基礎，因為它們可自動化建置、測試與部署。

以下是您的組織採用雲端原生方法可獲得的一些主要優點:

• 更快的上市時間: 微服務與自動化 CI/CD 管線可減少瓶頸並縮短 DevOps 週期。這可讓團隊更快速地發行可靠的新功能，並進行頻繁且漸進式的更新。
• 提升可擴縮性與韌性: 應用程式可橫向調整規模以應對流量高峰，並在需求降低時縮減規模以控制成本。 同時，故障會被限制在局部範圍內，即使某個微服務失敗，其餘服務仍可持續運作，降低停機影響。
• 可攜性與彈性:團隊可在不同雲端平台 (公用雲端、私人雲端與混合式雲端) 之間移動基於容器的工作負載，而無需大量重構。這讓他們避免被供應商綁定，並能推動多雲端策略。
• 提升效率: 組織可透過無伺服器運算及不同 類型的雲端運算 (包括 基礎架構即服務 (IaaS)、平台即服務 (PaaS)、以及 軟體即服務 (SaaS))，簡化應用部署，並只需為實際使用的資源付費。 這些服務同時讓團隊能專注於為客戶提供新應用與新功能，而非花時間建置與管理基礎結構及其他資源。
• 支援 AI 採用: 團隊可透過運用 AI 即服務 (AIaaS) 與 模型即服務 (MaaS)，加速實驗並交付 AI 支援的應用程式與代理程式。
• 強化共同作業: 開發、營運與業務團隊可透過 DevOps 的流程、工具與做法，更有效地協同合作。
• 內建安全性與合規性: 雲端原生開發將安全性與治理原則內嵌至程式碼，在整個軟體生命週期中提供自動化且持續的防護。 使用小型、獨立安全的微服務進一步提升整體資料安全性。

以下是各類型與規模組織如何透過雲端原生方法取得競爭優勢的實際案例:

零售業
零售業者日益依賴受管理的容器服務來託管微服務，這些微服務支援線上商店、購物車、推薦引擎與支付閘道。由於各項服務皆已容器化，零售商可以獨立擴展個別服務，例如在季節性流量高峰期間擴展支付服務。

銀行與金融業
雲端原生技術讓金融機構在維持強大安全性與合規性的同時，擁有更高的創新敏捷性。 例如，銀行可以使用無伺服器運算安全地按需處理大量交易。 他們也能利用即時分析，在可疑活動升級前偵測並阻止。

醫療保健業
醫療機構透過將雲端原生應用程式與 邊緣運算 結合，實現病患照護的突破，其中邊緣運算可在資料來源端進行即時分析。 來自物聯網 (IoT) 裝置 (如穿戴式裝置、輸液幫浦與心臟監測器) 的資料，可安全地串流至容器化微服務，用於分析生命徵象、偵測異常並即時通知醫護人員。

製造業
雲端原生技術是製造業轉型為工業 4.0 的核心。 例如，製造業者可利用雲原生應用取得端到端的供應鏈可視性。當貨運延誤時，微服務可自動觸發替代採購或調整生產排程。 此外，工廠可在邊緣端處理來自智慧感測器與機器人的資料，以降低延遲。

雲端原生開發充分利用雲端運算，讓團隊能有效設計、建置並運行跨公用雲端、私人雲端及混合式雲端環境的工作負載。隨著雲端原生架構與技術持續演進，以下趨勢可協助您組織保持創新、適應力與韌性:
整合 AI 應用程式與代理程式: 雲端原生平台將愈來愈多地把智慧型應用程式與代理程式內嵌至 DevOps 流程，透過自動化進一步提升效率與韌性。例如，團隊可利用 AI 支援的服務自動調整資源規模，並偵測與回應潛在威脅。他們也使用機器學習模型提供即時深入解析，支援資料驅動的決策。
雲端邊緣架構的普及: 預期將有更多雲端原生應用程式在邊緣裝置與集中式雲端基礎結構之間分配工作。這使組織能在資料產生的地方進行處理，同時確保系統的可擴縮性、高可用性與安全性。範例包括執行自動駕駛車輛與遠端診斷裝置所需的應用程式。
強調平台工程: 越來越多組織將擴大雲端原生實踐，建立內部開發人員平台團隊，提供標準化工具、環境與工作流程的自助式存取。這些平台可降低複雜性、加速交付，並在各專案中支援安全性與合規性。