1. 云原生

“云原生”這一概念的提出者Matt Stine于2017年將云原生歸納為模塊化、可觀察、可部署、可測試、可替換、可處理6特質。而云原生領域影響力最大最有話語權的組織CNCF，他們給出的定義則是這樣的：

云原生技術有利于各組織在公有云、私有云和混合云等新型動態環境中，構建和運行可彈性擴展的應用。云原生的代表技術包括容器、服務網格、微服務、不可變基礎設施和聲明式API。

這些技術能夠構建容錯性好、易于管理和便于觀察的松耦合系統。結合可靠的自動化手段，云原生技術使工程師能夠輕松地對系統作出頻繁和可預測的重大變更。

云原生中的“云”表示存在于云中，而不是傳統的部署于本地。比如云盤中的文件就在云中，而不是存儲在用戶電腦的硬盤中。“原生”則代表著應用從設計環節便考慮到云環境的因素，為云而設計，在云上運行。

一句話概括，“云原生”就是為“云”而設計，且適合上“云”。更有人形容，云原生是生在云上，長在云上，也應用于云上。

2. 云原生數據庫

云原生數據庫，是一種通過云平臺進行構建、部署和分發的服務。這種云原生屬性是它相比于其他類型數據庫最大的特點。作為一種云平臺，云原生數據庫以PaaS(平臺即服務, Platform-as-a-Service)的形式進行分發，經常被稱作DBaaS(數據庫即服務, DataBase-as-a-Service)。用戶可以將該平臺用于多種目的，例如存儲，管理和提取數據。

云原生數據庫通常通過在云基礎設施之上安裝數據庫軟件來實現，這種方式使得云原生數據庫具備了傳統數據庫所不具備的直接訪問性和運行時可伸縮性。

首先是普遍可訪問和高可用性。因為云原生數據庫是完全存在于云上的，所以他可以隨時隨地的從多前端訪問，提供云服務的計算節點。因其集群部署在云上，所以單點失敗對服務的影響特別小。而且當需要升級或更換服務的時候，可以對節點進行不中斷服務的逐漸升級。

其次是高擴展性與可遷移性。云原生數據庫會與底層的云計算基礎設施分離，所以能夠靈活及時的調動資源進行擴容和縮容，以從容應對流量激增可能帶來的壓力，以及流量低谷期因資源過剩造成的浪費。也正是因為能夠靈活擴縮容，云原生數據庫也具備很強的可遷移性，我們甚至可以粗暴的理解為在新的位置擴容100%又在舊的位置縮容全部的50%。

此外，基于高擴展性、高可用性以及可遷移性等特征，云原生數據庫還具備可監控性和安全性的特征。

一方面黑箱狀態下無法保證及時處理擴容、節點故障等需求和問題；另一方面全盤部署在云上且各服務之間相互獨立，可以對應用或服務提供更多層的安全防護和實現許多新的容錯服務。

最后是演進式設計與快速迭代。云原生數據庫中的各項服務之間是相互獨立的，個別服務的更新并不會對其他部分產生不利影響，而不是一旦出了問題就只能全場熄火。此外，云原生的研發測試和運維工具是高度自動化的，這使得應用的更新會更加快速頻繁。

將網絡資源和云更好的融合在一起，處處獨立而又自然聯系著，才能更充分的發揮數據庫上云的優勢，得到更高的效率。

云原生數據庫有以下幾個優點：

(1) 易處置性簡單來講， 易處置性是指數據庫在無需事先通知的情況下，即時處理崩潰或啟動進程的能力。盡管現在有先進的技術，但是像磁盤故障、網絡隔離故障，以及虛擬機異常等，仍然不可避免。

(2) 對于傳統數據庫，這些故障尤其有害，因為用單個機器運行整個數據庫，即便一個很小的問題都可能影響所有功能。而云原生數據庫的設計具有顯著的易處置性，即允許虛擬機在即時通知下立即重啟或重新調度。實際上，易處置性已從單個虛擬機擴展到了整個數據中心。隨著我們的環境持續朝著更加穩定的方向發展，云原生數據庫將發展到對此類故障無感知的狀態。

(3) 增強的安全性DBaaS運行在受高度監控和安全的環境里，受到反惡意軟件、反病毒軟件和防火墻的保護。除了全天候的監控和定期的軟件升級以外，云環境還提供了額外的安全性。相反，傳統數據庫容易遭受數據丟失和被不受限制的訪問。基于服務提供商通過即時快照副本提供的數據能力，用戶可以達成“RPO=0，RTO<60秒”的目標。

(4) 可擴展性能夠在運行時進行按需擴展的能力是任何企業成長的先決條件。因為這種能力讓企業可以專注于追求商業目標，而不用擔心存儲空間大小的限制。

(5) 傳統數據庫將所有文件和資源都存儲在同一主機中，而云原生數據庫則不同，它不僅允許你以不同的方式存儲，而且不受存儲問題的影響。

(6) 更好的可訪問性傳統數據庫最重要的限制之一，是它只能通過連接數據庫系統本身進行訪問。而云原生數據庫提供對數據庫全天候的訪問，以便你隨時進行任何修改，而你只需要一個可以訪問internet的計算機。這樣一來，就消除了可能發生的潛在的延遲，同時也為多個開發人員之間的協作開辟了途徑。

(7) 顯著的成本節約建立一個數據中心是一項獨立而完備的工程，需要大量的硬件投資，還需要能可靠管理和維護數據中心的訓練有素的運維人員。此外，持續的運維會給你的財務帶來相當大的壓力。而使用云原生的DBaaS平臺，你可以以較低的前期成本，獲得一個可擴展的數據庫，這可以讓你騰出雙手，實現更優化的資源分配。

云最開始受益的就是應用端，傳統架構下曾經以“天”為單位的擴容，云端能實現“秒級”擴容，降低軟硬件成本的同時，提高了系統的快速擴容能力，以應對像“雙十一”這種可預見且短時間的請求量高峰。但是有些云端應用還是訪問傳統的數據庫架構，數據庫層沒得到云端的實惠。現在這種云原生數據庫，就解決了這問題，計算和存儲分離，讓數據庫資源能從云端得到靈活擴容、故障快速恢復、更高的可靠性、數據快速遷移等，更快滿足業務的各種需求。

3. 云原生分布式數據庫

分布式數據庫是由多個相互連接的數據庫組成的集合，這些數據庫組合在一起形成一個面向用戶的單個數據庫。實際上，它們分布式在各個數據中心，通過中央服務器進行通信。

正如微軟的著名工程師布倫丹?伯恩斯(Brendan Burns)在其著作《設計分布式系統》(Designing Distributed Systems)中所說：“這些系統越來越重要，這意味著必須基于冗余、容錯和高可用來構建這些在線系統。這些要求的融合導致需要構建的分布式系統數量增加了一個數量級。”

云原生數據庫，是通過云平臺進行構建、部署和交付的數據庫服務，通常以 DBaaS(Database-as-a-Service)的形態，將數據庫底層細節隱藏起來，提供給用戶一個能夠彈性伸縮，高可用、高可靠、可以?隨時隨地訪問的數據庫服務，它代表了數據庫的發展趨勢，云原生數據庫的優勢，加上分布式數據庫的效率，代表了未來理想的解決方案。

以下是你可能考慮采用分布式數據庫系統的一些原因：

(1) 水平可伸縮性。在選擇正確的數據存儲方式時，可伸縮性是一個重要的考慮因素。這就是云原生分布式數據庫是理想解決方案的原因，因為它允許企業輕松擴展。分布式數據庫的關鍵特性之一是跨不同數據源的計算過程彼此獨立，這使得按需添加節點和調整功能變得非常容易。選擇以如此大規模提高計算能力是一個強大的增長手段，它使現代企業能夠以前所未有的方式在全球發展。

(2) 沒有單點故障。衡量應用程序性能的唯一標準是它為最終用戶提供的用戶體驗水平。對于傳統數據庫，由于高度的相互依賴，中央服務器的單個問題會損害工作負載的可用性。如果一臺(唯一的)服務器出現故障，則可能導致整個應用程序崩潰，而這將導致用戶體驗指標急劇下降。鑒于數據庫系統的復雜性，而服務器崩潰是不可避免的，這進一步破壞了傳統數據存儲的方法。相反，由于數百臺計算機服務器相互配合工作，因此分布式數據庫可以確保即使多個節點發生故障，應用程序仍能繼續正常運行。即使部分功能受到影響，整體功能卻能正常運行。

(3) 增強的性能潛力。應用程序每秒都要面對數百個針對數據庫的請求，這需要強大的處理能力。對于傳統的方式，可能會導致性能問題、用戶界面延遲等，從而影響整體的用戶體驗。比如，異常多的請求甚至可能導致應用程序崩潰。而在云原生的分布式數據庫中，工作負載和訪問請求被分散到多個服務器和計算機系統上。這意味著每個任務都由特定系統處理，而不是通過單個系統處理。因此，數據庫持續無縫地工作，并提高了工作效率。分布式數據庫中的每個請求和工作負載都是并行完成的，然后將其執行結果返回給中央服務器，以便在數據庫的用戶端實時更新。

國產數據庫正在云的道路上探索，數據庫未來的發展方向，已經漸漸明朗，但是，作為學習者，還是要沉下來，打好基礎，根據實際需求，有的放矢地嘗試，切忌盲目跟風。