云原生是后云計算時代的新型技術體系，它指的是專門面向云環境應用部署和運行的設計思路及行為方式組合。云原生規范了“用云”的架構模式與技術標準，提供了相應的工具，把云計算真正變成日常生活中的“水電煤”。云原生的發展已經從面向應用開發邁入注重應用交互體驗的階段，可以幫助企業構建彈性可靠、松耦合、易管理可觀測的應用系統，更快更好地助力傳統企業培育數字化競爭能力。從技術特征來看，云原生架構具備以下典型特征：極致的彈性能力，可實現秒級乃至毫秒級的彈性響應；打破邊界的可拓展性，實現按需自動拓展；極強的自愈能力，具有高度自動化的分發調度調諧機制與應用故障重建機制；大規模可復制能力，可實現跨區域、跨平臺甚至跨服務商的規模化復制部署；揭開黑盒的可觀測性，提供系統級、組件級、應用級的觀測；低成本性，帶來更加靈活、低成本、高資源利用率的用云模式。云原生應用與傳統應用的對比如表1所示。
總而言之，云原生以其獨特的技術特征契合了云計算發展的本質需求，最大程度發揮了云的優勢，極大釋放了云的紅利。因此，在未來一段時間內，以云原生為技術內核重構IT架構將是大勢所趨，這也將成為我國企業未來5-10年提升核心競爭力的關鍵之一。
從理論上來說，云原生不是一個產品，而是一套技術體系和一套方法論，也是一種文化、一種潮流，是云計算的必然導向。云原生提供了軟件架構設計的新思想，不僅使軟件用上云，而且最大化發揮云的能力。一般認為，云原生的理論基礎包括兩個基本方面：一是不可變基礎設施，即可以在不同環境中遷移，避免因基礎設施的變化導致應用中斷，保障應用的可靠性與穩定性；二是云應用編排理論，即將應用程序劃分為多個容器，每個容器都運行在自己的進程中，并使用容器網絡來管理進程之間的通信，從而保障應用的資源隔離與可拓展性。這兩個理論基礎是云原生應用的核心，也是實現云原生架構的基礎。云原生具體包括容器、微服務、服務網格、自動化部署等技術。容器是一種輕量級的虛擬化技術，通過內置的管理機制簡化了應用程序的部署、運維和擴展過程；微服務是一種架構模式，將應用程序拆分為多個獨立的服務，每個服務都運行在獨立的進程中，并使用輕量級通信協議進行通信；服務網絡通過在服務之間插入一個專門的代理層，實現應用程序的橫向擴展和縱向深度優化；自動化部署是一種軟件開發范式，通過自動化工具和流程確保應用程序的快速部署與環境適應。這些技術及其特性對物流企業上云都有著強大的賦能能力。如果把云資源比作電力資源，物流業務系統比作用電的終端設備，那么云原生就相當于供電系統，它只需配備一個規范化、標準化的“插頭”，便可使物流業務系統能夠即插即用的使用云資源。
在物流企業應用云原生技術的理論研究方面，中國信息通信研究院相關課題組（2023）認為物流、智慧交通、工業互聯網及生物醫療等是云原生可能率先廣泛應用的領域，物流行業通過云原生化改造將會重塑IT基礎架構，基礎設施效能將提升至新高度。
在實踐探索上，由于物流業是支撐國民經濟的重要基礎、建設現代化強國的重要支撐、實現綠色低碳發展的重要領域，因此國家高度重視物流業的轉型升級，發布多項政策引導其走向云端化、智慧化。商務部等9部門在《商貿物流高質量發展專項行動計劃（2021-2025年）》中提出，推動現代信息技術與商貿物流全場景融合應用，提升物流全流程、全要素資源數字化水平，支持傳統物流設施數字化、智能化升級改造。在國家政策扶持下，物流企業一方面以內部研發力量推進“上云用數賦智”行動，另一方面與國內頂尖科技企業展開合作。國內頂尖科技企業投入大量人才、資金與設備研究云原生技術與應用，紛紛進入賽道推出了一系列云原生產品體系或解決方案，在行業中起到標桿作用。其中，阿里云原生、華為云原生、騰訊云原生等最具影響力和代表性。
2020年被視為中國市場云原生大規模落地的元年，云原生廣泛走入非互聯網企業視野，其中也包括物流企業。據IDC數據顯示，當前互聯網行業云原生使用率已達到70%，傳統大企業為10%左右。中國信息通信研究院調研發現，2021年國內企業已在核心業務中使用云原生技術的比例達到15%，次核心業務、非核心業務的使用比例分別達到32%與41%。在物流領域，中通聯合青云Qing Cloud共同探索包括物流車管理在內的邊緣場景領域的創新，致力于打造物流行業的云原生最佳實踐；順豐快遞搭載華為云平臺，通過Dev Ops的升級來實現業務敏捷；中國郵政基于云原生理念與技術，自主研發新一代企業級技術中臺，應用于業財一體化平臺、車管平臺、成本庫、戰略績效等近20個郵政關鍵系統，積極打造面向未來的數智化優勢；阿里云則深度介入到圓通、貨拉拉、滿幫等多家物流企業的數字化轉型中，實時計算、車貨匹配等物流技術都依靠云原生再次賦能。由此可見，云原生正重構物流企業的數字基礎設施，其將引領智慧物流的前進方向，成為驅動物流業務增長的新引擎、新動能。
后云計算時代云原生技術在物流企業中的具體應用路徑如下：
數據庫是智慧物流數據底盤的重要載體。物流企業面臨著呈指數級遞增的海量存儲，物流業務在每一秒中都會產生新數據，且有更多的熱點和突發流量帶來挑戰，使得傳統的商業數據庫越來越難以滿足和響應快速增長的業務訴求。云原生提供了解決方案，主要依托湖倉一體的數據治理架構。“湖倉一體”是數據倉庫與數據湖之后的新一代架構演化，既能發揮數據倉庫的成長性與企業級能力，也能發揮數據湖的靈活性與生態豐富性，既能處理結構化數據，也能處理半結構化、非結構化的各類數據，既能支持報表，也能支持機器學習與人工智能相關用例。得益于云原生的容器化部署、面向微服務和動態管理的能力，湖倉一體架構將更加健壯，更加具備通用性，很好地適用了物流場景中數據量的爆發、數據更迭的速度以及數據類型的異化。云原生和分布式是未來數據庫技術的發展方向，數據庫將向物流企業提供更多的行業特色能力與解決方案，完善物流核心價值鏈，同時進一步加大創新和開放力度，用領先的數字技術服務實體經濟。在實踐中，目前阿里云已推出國內首個云原生關系型數據庫，也是國內首個基于存儲與計算分離架構的云原生數據庫，已全面應用于零售、電信、物流、金融等多個行業。2022年，韻達與阿里云攜手成立“智慧物流數據庫創新應用中心”，共同探索推進分布式數據庫在智慧物流核心系統中的深度應用，不僅有利于解決物流運營中遇到的數據庫存儲和訪問瓶頸等行業技術難題，而且還能實現數據庫建設和維護成本的大幅下降。全球知名咨詢公司Gartner指出，云將主導數據庫市場的未來，到2022年75%的數據庫將被部署或遷移至云平臺。數據倉庫、數據湖與湖倉一體的優劣勢如表2所示。
我國物流成本高、效率低的問題一直比較突出。據中物聯發布的《2021年全國物流運行情況通報》顯示，2021年我國社會物流總費用16.7萬億元，同比增長12.5%，整體呈上升趨勢，占GDP的比重下降至14.6%，該數據相比歐美等發達國家10%以下的占比，還有較大發展空間。云原生可為物流企業降本增效，至少表現在以下幾點：
第一，容器作為云原生中最重要和不可或缺的技術，2020-2025年容器市場復合增長率將超過40%。容器云應用具有敏捷、彈性、可移植性的核心價值，可以顯著降低物流企業的用云成本。容器具有更強大的開發拓展能力、更靈敏的彈性計算能力以及更統籌的資源調度能力，可在不同環境下隨時構建、裝載和運行。一臺服務器可部署多個容器，容器占服務器資源更少卻在啟動和運行速度上更快，IT使用效率的提升大大降低了成本。基于容器的方案極大降低了遷云復雜度，使物流企業可以更快遷移到云上標準服務。而且，原本物流企業在上云用云上缺乏概念認知與能力部署，不得以將大量時間與精力用于相關的團隊組建、平臺搭設、系統調試、監控運維中，花費了不必要的成本。而云原生可改善這一狀況，通過底層技術復用、開發流程可視化等方式，減少企業對基礎IT資源的關注，使其在IT基礎資源調用、模型編寫和測試優化、模型和應用封裝、應用交付及運維等領域更具成本效率優勢。中國信息通信研究院的一項調查數據顯示，云原生技術在“提升資源利用率以節約成本”方面最受用戶認可，高達九成用戶將其視為云原生的最大價值所在。物流企業通過容器技術可使企業交付效率提升3-10倍，使之更快迭代產品并降低業務的試錯成本。
第二，不單單降低用云成本，云原生對物流各層面的優化都有利于降本增效。如我國物流業在網絡布局上存在不合理問題，或過于稠密，或過于松散，運輸規劃也不夠科學，重復運輸、倒流運輸、對流運輸、過遠運輸、返程或啟程空駛等現象仍然存在，進一步加劇了物流企業的運營成本（
物流業務中的安全問題體現在多個層面，而云原生能夠全方位提供安全保障。
第一，物流數據的安全。物流產生的大數據可能被遺失、篡改、攻擊等，上云之后也面臨更多未知的安全問題。對此，“云原生安全”的概念應運而生，它不僅解決云計算普及帶來的安全問題，更強調以原生的思維構建云上安全建設、部署與應用。物流企業在云原生安全理念的指導下，將安全能力內置于云平臺中，實現云化部署、數據聯通、產品聯動，充分利用安全資源并降低安全解決方案使用成本。數據安全分類治理、數據安全審計、敏感數據處理、密鑰管理系統、憑據管理系統等云原生數據安全產品保障云上數據安全可靠，有效抵御云上網絡威脅。如申通與阿里云合作，物流數據做到異地備份，數據歸檔高可靠、低成本、存儲無限，系統穩定性與數據安全性大幅提升。
第二，物流活動的安全。物流活動牽涉人員多、物料多、環節多，保持穩定與暢通需經受考驗。云原生較強的可觀察性有利于提升業務穩定性，通過服務狀態、系統健康度、接口調用情況、異常的實時警告等實現可視化及預警化，結合業務健康監測啟用容器級別的異常自動恢復，及時規避業務風險。如菜鳥在阿里云原生的賦能下，從云安全、云資源、業務架構等多個維度進行風險評估、資源優化和監控保障，使之擁有應對海量突發流量的能力，保障在各種條件下業務的常態化推進。韻達隨著業務規模的快速擴張，對如何更穩定、安全地支撐業務運行提出更高要求。于是，韻達與阿里云展開深度合作，構建了基于云原生技術的業務中臺架構，推動核心業務向數字化、在線化、智能化全面演進。整個基礎設施層包括了企業級分布式應用服務EDAS、應用實時監控服務ARMS、消息隊列Rocket MQ以及容器服務ACK，在基礎設施層上搭建了業務中臺，包括訂單中心、分單中心、用戶畫像、交易中心以及能力注冊、能力擴展、質量管理等，共同支持了前端快遞的業務板塊，包括供應鏈、冷鏈、同城等業務。云原生技術滿足了韻達對IT規劃的新要求，一方面敏捷高效地支撐業務，提高了基礎能力與商業能力，實現快速響應市場、最大程度減少運維成本以及靈活地迭代更新；另一方面提升了面向業務全景的監控能力，實現對故障的極速定位與復原。統計數據顯示，韻達業務中臺的外圍能力每天光API調用量近5億次，推送音訊記錄約有十多億音訊量，有些外圍能力復用率達到70%。很多業務線應用都依賴于業務中臺提供的能力，如果系統出問題可快速定位與修復，保障了大規模業務的平順運行。
第三，物流從業者的安全。物流離不開司機等從業者，由于職業特性，他們往往面臨一定的職業危害因素。云原生也可提供新型的防護措施。如阿里云在數字孿生底座配合下，給物流司機和車輛提供車道級導航服務，不僅提升高速貨運效率，更能降低交通事故率。阿里云打造的安全智控平臺，希望通過主導安全以及對司機的關懷和服務，拉動政府政策支持并帶來一些有效激勵，促進物流業更好地實現數字化發展，讓司機在運輸中體驗更好。
整體而言，物流行業的IT基礎架構較為陳舊，面對如今千萬級的日訂單處理量、TB級的日數據處理量顯得尤為乏力。業務暴增帶來的挑戰主要表現在：面對雙11、618等電商大促活動，系統應用程序擴展成本高、難度大，甚至投入昂貴的成本也難以及時擴容；資源利用率低，電商大促帶來的業務高峰具有明顯的錯峰特征，物流全環節的多系統流量存在顯著的波峰波谷特征；系統運維難度高，微小改動可能“牽一發而動全身”，系統錯誤隔離性差，一個錯誤可能導致整個系統宕機；用戶體驗差，由于業務響應周期長等因素，用戶需求得不到滿足，滿意度低。據易觀智庫調研顯示，52.2%的消費者在物流速度上存在“更快”的訴求，27.2%的消費者則在送貨后的服務上存在“更豐富”的訴求。
總之，云原生為解決電商大促、業務激增下的物流問題提供了方案。通過容器、微服務、Devops等云原生核心能力，物流企業可根據網絡負載動態變化決定算力供給，實現業務應用按需彈性與高可用。在業務爆發式增長的時候，云原生對資源的需求做到開箱即用。持續集成交付等工具鏈提升了業務自動化程度，從資源申請、環境準備、測試預發到故障修復實現一站式解決，在無人介入狀態下提升業務整體相應效率。應用微服務化改造，將應用程序代碼拆分運行在多個進程之中，簡化研發運維，降低系統錯誤帶來的負面影響。用戶端能夠享受更便捷、敏捷、智能的物流服務，“更快、更豐富”的訴求得到滿足。例如，京東以京東云為技術基石，面對購物狂歡節引發的流量洪峰，通過廣泛運用云原生技術，不僅全鏈路保障數智化社會供應鏈，更保障了消費者獲得“絲滑”體驗。基于云原生架構，京東云運行著全球最大的容器集群，通過京東云混合多云操作系統云艦對資源進行綜合調度。在平穩支撐京東萬億級交易的同時，實現混部節點的CPU平均使用率提升2倍，每年節省成本達數億元。
云原生定義了下一代云計算，逐步成為企業加速數字化轉型、實現高效創新的最佳方案。云原生的行業應用不斷擴容，現階段的應用相對集中在電信、電網、金融等信息化基礎本身較好的企業。在物流企業的應用，無論是理論研究還是實踐探索，均處于“摸石頭過河”的階段，但應用前景廣闊。一方面，云原生應用到物流企業具有堅實的理論基礎，其技術特性與物流特性的契合度很高；另一方面，物流企業可在實踐中通過多條路徑將云原生技術落地，可應用云原生架構湖倉一體新型數據庫，可應用云原生解決物流成本高難題，可應用云原生保障物流業務的安全穩定，也可應用云原生應對電商大促下的物流激增現象。由此可見，未來云原生在物流領域的深度應用值得期待，物流企業必將從資源云化到業務云化，最終趨于全面云原生化，真正發揮云的價值，革新物流生態，使物流更好地服務國家經濟、服務消費者。
滬公網安備 31011202008041號
