云计算,从最初的被广泛质疑,到变成过去几年少数成功落地并创造了大量实实在在商业价值并且仍然具有巨大增长潜力的创新产业(参考AWS对亚马逊的股价的影响)。云原生(Cloud Native),作为这一两年被技术圈、投资圈广泛提起的概念,被认为是引领云计算下一个十年的关键。21年初我在某基金内部做了一次云原生的行业分享,后续我做了更详细的加工整理(并删去了涉及商业敏感信息的部分内容),完成此文,在这篇分享性质的文章或者说行业研究报告中,我将从投资角度梳理建立一个对于云原生产业的框架性认知。后续,我也计划带来从工程实践角度偏技术向的云原生分析报告,希望未来有机会能跟更多的大佬学习、探讨云原生的最新前沿。
本文将从以下几个方面展开:

  • 云计算最新的发展
  • 理解云计算到云原生的演进
  • 云原生核心技术的释义(Spotify,Netlfix和阿里巴巴的实践案例)
  • 云原生细分领域代表公司 (Snowflake, TiDB)
  • 云原生投资思考

云计算的最新发展

  1. 云计算的定义
    云原生投资101 - 图1
    根据NIST的定义,云计算的基本特征有按需服务,快速弹性伸缩等,相比于传统的使用个人电脑,用户可以利用近乎无限的云端服务。部署模式上,常见的有公有云和私有云,公有云是最通用的云计算,现在的阿里云、腾讯云、AWS等都是主打公有云的平台。私有云就是专门为某个企业建立符合其特定业务的云服务系统,对于比较注重数据安全、业务需要高度定制的行业比较适合。现在越来越多的企业采取了混合云的模式。
    2. 云计算的实现与模式分类
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    云计算的实现,主要通过将计算资源、网络资源和存储资源的虚拟化。什么是虚拟化呢?简单来说,就是将在一台物理服务器(包含CPU,内存,硬件,网卡等资源)变成一台台的虚拟服务器。对于用户而言,看起来就和一台台真实存在的物理服务器一样。如果用户只是用到了服务器层面的东西,那么就是IaaS(Infrastructure-as-a-Service), 比如很多人需要用GPU训练人工智能模型,自己的电脑算力训练一个简单的识别猫的模型可能都需要好几天,但是你可以直接到公有云平台上租借一个或多个有着超强GPU性能的服务器,就能快速完成模型的训练。你无需自己去买一台性能极强的电脑,只需支付租借该服务器所用到的时长的费用。如果你是一个开发者,需要用到云端的数据库和一些基础平台级的工具,那么你就到了PaaS(Platform-as-a-Service)的层面。再进一步,你要的是一个现成的软件或者服务,比如腾讯文档、谷歌文档这样集成好的工具,你不需要像以前一样下载到自己的电脑,而是直接打开对应的链接直接使用,这就是SaaS(Service-as-Service)。
    3. 云计算产业链
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    云计算产业的上游和PC等计算产品一样,都是芯片、存储、网络通信这些信息基础设施提供商,因此,最近的“芯片荒”,对于云计算产业也会造成负面的影响。云计算产业的下游则是互联网、金融、政府等各行各业,可以看出云计算的地位几乎等同于新时代的“水”与“电”,是“新基建”与产业互联网的基石。云原生处于中游和下游的交接处,更多的涉及的是PaaS层和SaaS层向下游赋能的工作。
    4. 云计算的市场规模与划分
    云原生投资101 - 图4
    全球与中国公有云和私有云规模增长迅速,潜力仍然巨大。仔细观察发现,我国与全球云计算市场有较大的结构性差别,全球以SaaS为主(64%,2018),我国以IaaS为主(62%,2018),在与国际接轨,IaaS往PaaS、SaaS层转变的过程中,必然带来大量的云原生相关的机遇。
    5. 从云计算到云原生
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    水和电已经进入成熟期,基于水和电这样的基础设施的产品,比如电视机、电冰箱(电冰箱完全基于电气时代的最新成果打造)才是真正具有更广阔增长潜力的产品。这是云计算发展的必然也是云计算在商业价值角度真正意义上的革命性所在。在实践推动这些基于云计算基础设施往应用层面拓展的过程中,运用的一系列产品、思想、框架的集合,就是云原生的立足点。即使将部分系统云化,也无法将云计算的优势发挥出来,好比说你是一辆马车,外面套上一个钢铁的壳子,壳子是工业时代的产物,但是内核还是农业时代的马拉车。

    什么是云原生?

  2. 云原生定义与投资逻辑

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对于云原生,业界还没有一个清晰明确的定义,毕竟这仍然是一个快速发展的行业。CNCF云原生基金会的定义是:“云原生技术有利于各组织在公有云、私有云和混合云等新型动态环境中,构建和运行可弹性扩展的应用。云原生的代表技术包括容器、服务网格(Service Mesh)、微服务、不可变基础设施和声明式API。这些技术能够构建容错性好、易于管理和便于观察的松耦合系统。结合可靠的自动化手段,云原生技术使工程师能够轻松地对系统作出频繁和可预测的重大变更。”
我的定义是:云原生是基于云计算打造的原生应用的研发、运维流程中一系列技术、工具、思想的总和。云原生投资一方面是投资支撑云原生落地的技术类公司,另一方面是投资运用云原生思想的应用类公司。
2. 云原生的几大特征
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理解云原生,我们只需要抓住它的核心组成要素,分别进行理解,合起来就能产生对于云原生大体的一个认知。首先,容器化并且受到有效的调度和管理,以微服务为导向,以及DevOps,持续集成与持续交付(CI/CD)。容器技术是细胞(肉体),微服务是骨架,DevOps是灵魂或者说大脑。

云原生核心概念科普

1.容器技术
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有句话说,没有集装箱,就没有经济全球化。集装箱提供的是一种低成本、低复杂度、自动化的运输体系,任何物品,汽车、钢琴、啤酒等等装入集装箱后都可以用一套统一的标准进行运输,极大地提升了运输效率。到软件层面,云原生的基础就是容器技术,它将运行特定软件(可以想象是一个集装箱)所需要的配置服务,比如数据库,像装东西进集装箱一样,通过简单的命令操作就可以实现。
云原生投资101 - 图9
同理,容器技术真正的优势是可以无限复制,当我们做好这样一个集装箱后,我们可以一比一的无限复制,实现水平层面的扩容。比如在购物节面对瞬间增长的海量下单数据,我们可以临时快速分配大量的容器节点,来满足短时间的高访问量,在购物节过后,我们就可以将容器给删除。开发者可以将自己开发的服务,比如一个简单的视频解码工具,注册到Docker Hub上,其他开发者就可以在自己的应用上快速整合使用。容器多了之后当然也需要用一套工具进行管理,Kubernetes就是这样一种技术。
2. 微服务
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传统的软件开发,某一个软件,比如同花顺,财经新闻模块、市场信息模块、个人账户模块都需要合在一个单体软件里开发,每次软件需要升级、或者新业务需要开发一个新的软件,都需要所有模块的团队的人杂糅在一起共同开发,开发、调试、上线,周期长、效率低。而云原生时代的软件开发模式,不同的部门可以专注自身模块的开发,也可以选择最适合自己开发模块的技术栈。比如市场信息模块团队,可以选择对时序信息支持更好的数据库,否则如果所有团队杂糅在一起,很多标准比如使用的数据库就需要统一,丧失了灵活性。每个团队可以根据自己的业务周期,快速上线开发,快速修复漏洞,只需要通过一定的微服务框架,进行版本发布,其他模块需要用到这边的数据,通过接口调用即可,极大地提升了软件开发的效率。
3. DevOps
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DevOps是云原生的指导思想,有了之前的容器技术和微服务框架,公司在新产品开发与运营维护上,也需要一套新的执行准则。企业架构里最常见的是研发团队和运营团队,研发团队讲求的是创新,运营团队讲求的是稳定。因此,研发团队希望不停地给产品加新的特征,比如举微信的例子,研发团队每加一个模块,比如“拍了拍你”,运营团队就多了一个风险点,多了一层运营的压力。所以运营团队会希望软件永远一成不变,在和研发团队扯皮拖节奏的过程中,极大地降低了创新效率。DevOps就是一种提倡开发、运营团队建立共同责任感、讲求透明、鼓励从创新到排错都能及时快速反馈定位到企业文化。
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传统的瀑布式开发方式:流程长,排错成本高。DevOps倡导敏捷开发,快速反馈,快速迭代。传统的开发方式,一旦软件有了错误,离真正的软件代码最远的运营团队要负责排错,出了问题的代码可能是研发团队好几个月前甚至几年前的代码,导致运营团队和研发团队很难合作定位并解决问题。而DevOps鼓励的是一种敏捷开发体系下,开发、测试、发布、运营小闭环快速迭代的体系。
4. CI/CD
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有了DevOps的思想,那么怎么落地呢?这就要用到CI/CD技术。CI, 持续集成,代码文件保存在一个共同的代码库中,开发者每次发布新的代码,都需要通过测试,才能被合并进共同的代码库,每一次更新都有记录。同样,持续交付和部署也一样都需要遵循一套通过测试、确保和其他模块不冲突、有版本记录方便排错的工作流。
5. 云原生流程全景
云原生投资101 - 图14
将之前几个概念连接起来,我们就可以得到云原生的一个流程全景。首先是每个业务建立一个敏捷开发小队,采用CI/CD作为开发模式,专注于某一个微服务的开发。开发好的服务用容器等方式打包注册到网上共享,与其他类似的采取同样工作流的团队开发的微服务汇总,就构成了完整的产品。产品和运营部门根据产品上线后的运行情况,不断迭代反馈给研发部门,再次进行这样一个DevOps思想指导下的循环。
6. 新的组织架构
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云原生带来了组织层面的变革。康威定律,说得是企业生产的设计是企业内部沟通的复制。面向微服务开发的系统,对应的团队也将是一个模块化、分布式、服务为导向的团队。
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让我们来看第一个受云原生思想影响的组织变革案例。Spotify将自己的组织完全匹配敏捷开发的需要,比如他们有Squad小队,具有设计、开发、测试和发布到生产所需的所有技能和工具,技能来自于小组成员,而工具来自于公司组织提供。Tribe(部落),是工作在同一领域的小队的集合。Chapter(分会),不同小队之间具有相似技能的人的集合,往往是具有同一种职位的人。Guild(协会),有机和广泛的“利益共同体”,一群有着共同兴趣、乐于分享知识与实践的人的集合。比如,一家投资机构,不同方向(TMT、大健康等)的项目组构成不同的小队,但是现在每个小队会独立配备自己的风控、财务、法务专家,相当于将原先的一些大的支持部门颗粒化进入不同小队中,提供更快速、敏捷的团队合作。各个小队的财务专家构成财务这个领域的Chpater分会。不同小队之间,拥有相似兴趣,比如“AI研究兴趣小组”构成Guild协会,可以由不同的人组成,像是TMT看人工智能项目的和医药组看AI选药项目的,可以在Guild框架下进行打破组隔的行业分享与交流。
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云原生思想启发下,还诞生了新的技术架构。比如Serverless,比起传统的云计算,Serverless更能做到“按需”付费。试想一些公司的业务场景具有鲜明的周期性与高低峰,比如外卖公司在用餐时段的高访问量,那么如果租用传统云计算的服务器不可能实现在低峰期停止运行,所以不论高峰还是低峰都需要按申请的节点规模和时长来无差别付费。Serverless可以很好的解决这一问题,通过函数即服务的机制,只有在特别事件触发下,比如金融软件在收盘时段对交易数据进行统计,计算节点才启动运作,对用户进行计费。Serverless是一种更加接近快速伸缩的云端架构,但是Serverless也存在很多问题,比如对于状态数据的保存(因为没有一个一直运行的后台服务器来保存数据),复杂的网络通信等方面的挑战,因为不论是学术界还是工业界,Serverless真正的广泛应用仍处在早期阶段,目前更多还是对一些代表性场景服务化改造上。
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Netflix【NASDAQ: NFLX】是世界著名的流媒体巨头,其流量占到了全球互联网带宽容量的15%以上,正是运用了云原生和微服务架构,才使得它能持续提供高可用性和高延展性的服务。可以参考这篇文章,了解更多的细节。
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阿里巴巴【BABA】在阿里云提供的云原生支持下,衍化出了“中台”战略。2015年起,阿里提出“大中台、小前台”,将大量重复的烟囱式的建设提出来做成一个统一的中台,比如天猫、淘宝、闲鱼都有的商品服务、支付服务、物流服务等。前端依托整合好的中台,进行面向业务的快速创新,比如下次新推出“淘宝特价版”,可以快速使用现有的调教好的大量中台服务,只需在前端进行小范围的创新,这极大的提升了研发效率。
在我看来,中台的核心就是三句话“架构统一”、“能力复用”、“数据共享”。但是在近些年的实践过程中,中台也出现了诸多的弊端。比如,哪些“能力”应该被塞进中台?实践到后来发现,需要塞进中台的能力变得越来越多,投入了大量的研发资源,最后中台本身变成一个臃肿的业务单元,对于运营维护也带来了巨大的挑战。所以近年来,对中台的改进主要侧重做“薄”中台,追求敏捷和速度。
对中台的另一个常见误区是很多企业,特别是一些传统企业,一上来就动不动地说我们要全面“中台化”,但是首先企业的规模和业务有无中台化的必要,另外是中台改造对原有组织结构的颠覆性调整能否“服人心”,我认为都是企业的领导者需要思考的问题。最近创业项目里面多了很多的利用中台思想打造特定行业信息化系统的公司,比如教育信息化、医疗信息化,我认为是非常好的切入点。一方面中台必须牢牢与业务结合,而创业公司选择一个自己能力圈范围内的细分领域进行深耕(虽然想象空间很大,但很少有人能将一套中台模式照搬到各种产业上,比如能源、金融、医疗等等),不教条,不贪心,相信不同的行业赛道都能跑出成功的中台玩家来。

  1. 小结
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    未来,这些词汇将大量出现在市场新创的公司项目之中。我自己的看法,基本面上的分析是,首先看这个公司是否能够和云计算公司有良好合作关系(阿里云、腾讯云、华为云),不同的云计算公司也有自己擅长的风格,水和电,第二云应用公司,能不能在某个细分领域(医疗、工业、安防)等有较深的业务和技术积累。对于云工具公司,必须要看它的生态兼容性,云原生时代的工具不仅仅是单个工具做到最优,还要看它在一个生态集群内,能否具有广泛的兼容性,这样大家才会愿意来使用。也就是说,他人的云原生工具是否支持你的云原生技术甚至能否和你的技术一起产生1+1大于2的效果,这点是云时代进步性意义所在。
    从云计算到云原生,从投资角度,我们要意识到:
  • 云计算是云原生的业务子集,云原生是云计算发展的必然目标。
  • 云计算的拐点已至,已经进入成熟期,云原生成为驱动业务增⻓新的重要引擎。特别在中国,与世界接轨,云计算将从IaaS为主的结构往
  • PaaS和SaaS演进,带来巨大的云原生增⻓潜力。 后云计算时代的需求从资源优化转向效能提升,云原生成为下一代云计算的技术“内核”大幅提升用云效能。
  • 相比云计算,云原生诞生“小而美”的创业型公司的概率较大,行业本身仍处于早期阶段,有大量潜在的投资机会。
  • 软件产业是除了芯片等硬科技之外中美又一差距的所在,云原生战略是中国软件产业实现跨越式发展的关键。
  • 国家下一轮新基建的重点方向,硬科技的下一个十年是物联网(万物互联),软科技的下一个十年是云原生(万物上云)。
  • 相比于社交、电商等产品,工具类产品出海具有更大的优势,较少受外部政商局势与法规变化影响,云原生工具是一个潜在的出海机遇。

云原生生态现状与代表公司

1.产业生态
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目前在CNCF的全景图中,各个领域已经拥有超过1500个知名项目,总计吸引超过650亿美元的融资规模,创造了超过19万亿美元的市场规模,而中国在其中扮演着越来越重要的角色。
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每一个橙色字体都是一个小的赛道,在该领域,中国必然会诞生具有国际竞争力的代表性的公司和代表性产品。“小而美”,形成生态,成为“大而强”。不是赢家通吃,而是“网络效应”,生态共赢。
云原生投资101 - 图23
中国云原生产业现状是大多数公司仍集中在早期阶段(A-C轮),这类容器技术以及相关公司的核心业务一般都是将企业客户的业务、系统迁移到以容器为核心的云原生架构之上,并依托k8s等管理系统进行管理和调度,同时提供微服务拆分、Devops流程改造咨询等服务。云原生产业联盟近日发布的《中国云原生用户调查报告(2020年)》显示,云原生技术价值在用户侧得到了初步认同,已有部分用户将 IT 建设的重心转移到云原生上,云原生应用建设需求在逐渐增长。目前,60%以上的用户已在生产环境中应用容器技术,43%的用户已将容器技术用于核心生产业务。
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对于巨头而言,云原生已经上升到了战略层面。
2. 代表公司
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因为云原生涵盖的内容、公司很多,那我想就简单地先分析一个细分领域,也就是去年很火的云原生数据库,代表公司是snowflake(SNOW)。
Snowflake主打DaaS,即云原生的数据仓库服务。存储与计算分离的独特架构使得其规模与并发限制小,用户可轻松通过该平台完成繁重的查询任务。Snowflake的另一独特优势是它允许用户在不同云之间转移数据,即跨云平台的能力,这是它的巨头竞争对手如AWS、Azure和GCP难以提供的。有人会问,这些巨头为什么会容许这样一个独特的公司存在来抢占自己的数据仓库份额呢?首先,云计算巨头更关心的是卖自身的“水”和“电”,即更基础的IaaS层的基础设施,Snowflake用户越多,底层提供支撑的云厂商也因此获利。另外,特别是对于Azure这些后发的云厂商,如果只一味想着防御,那么云计算独特的对特定厂商的依赖性将很难将一些客户从AWS这样的先发平台上迁移过来,只有通过Snowflake这样的公司的服务,进行间接的客户迁移,让客户体验不同平台的优势,才有希望吸引更多存量用户。当然,这样一种与巨头共生的关系能否长久持续,也是Snowflake市值更进一步的关键。
虽然仍处在亏损状态,但Snowflake的净亏损已有收窄迹象:今年1月底,公司净亏损为3.485亿美元,截至今年7月末,净亏损降至1.772亿美元,毛利率由去年1月的46.5%升至61.6%。亏损收窄之外,爆发式增长的业绩更引人注目:2020财年,Snowflake的营收为2.65亿美元,同比增长174%。到2021财年上半年即截至今年7月末,其营收达到2.42亿美元,同比增长133%,第二季度收入同比增长121%,预计全年营收或将超5亿美元。
中国对标的公司有比如PingCAP,目前已经融到了D轮接近16亿美元的估值,它的特色是开源培养开发者生态,占领场景,以云服务实现商业变现。
其他公司比如纳斯达克最近很火的CrowdStrike【CRWD】, 一家专注云安全的公司。一级市场明星项目,比如Kong一家云生API连接公司最近刚刚完成D轮融资。这个赛道足够大,有大量的细分空间可以挖掘,而且中美之间还存在3-5年甚至更长时间的代际差异(美国很多上市的公司在中国可能还处在早期融资阶段)。云计算和云原生,作为我长期看好的赛道,未来我也会持续关注,并且争取写一写针对某家特定公司的深度分析。

总结与思考

  1. 云原生是云计算投资下一个十年的核心主题,将直接和间接带来大量的投资机会。
  2. 云原生是不断演进的系统性概念,从容器技术、微服务到DevOps再到一系列新的技术和组织架构。依然有的创新性企业在推出新的革命性的技术与概念。
  3. 投资主线关注支撑云原生实现的技术类公司和云原生赋能的应用类公司。
  4. 云原生时代的企业不再是“赢家通吃”,而是“生态共赢”。
  5. 从投后管理角度,可以从组织架构上和技术架构上引导被投企业向云原生转型,真正实现云端的数智赋能。
  6. 警惕只谈新名词、新概念没有具体商业落地的公司。敏捷开发、中台等不一定适合所有的公司也不一定适合某一公司的所有时期。

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