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云计算行业深度研究报告

2022-08-27 15:36:00 2163

摘要:(报告出品方:华泰证券)数字化转型新时代,云原生定义下一代云计算过去十年,云计算的高速发展推动传统行业数字化转型不断深入,企业 IT 建设所依赖的基 础资源也经历了从服务器到云化资源的发展历程,正在快速进入云原生阶段。...

(报告出品方:华泰证券)

数字化转型新时代,云原生定义下一代云计算

过去十年,云计算的高速发展推动传统行业数字化转型不断深入,企业 IT 建设所依赖的基 础资源也经历了从服务器到云化资源的发展历程,正在快速进入云原生阶段。云原生作为 诞生于云计算时代的新技术理念,正逐步成为企业加速数字化转型、实现高效创新的最佳 方案。据 Gartner 预测,部署在云原生平台上的数字工作负载将由 2021 年的 30%增长至 2025 年的 95%,以容器、微服务、DevOps 为代表的云原生技术已在金融、电信、互联网 等多个行业得到实践和验证,正在为企业提供具有弹性、韧性及拓展性的用户体验。目前 云原生领域呈现出大型厂商“以广取胜”、创新厂商“以专克敌”的竞争格局。

细分来看,云原生技术可分为内核技术(容器、微服务、Serverless 等)和外延技术(云 原生网络、存储、芯片、数据仓库、大数据、数据库等)两类。内核技术中,我们认为容 器云处于架构中的核心环节,技术壁垒高,市场发展迅速,据 IDC,2021-2025 年该市场 CAGR 将超过 40%,值得重点关注。外延技术中,云原生存储/云原生数据库等领域下游应 用广泛,市场规模更大,据 Gartner,2020 年全球企业数据库市场规模达 648 亿美元,其 中,90%的企业数据库市场规模增量来自云原生数据库,2020 年云原生数据库市场规模增 长率超 50%,已在海外孕育出 Snowflake 等优秀公司,对标海外市场,云原生存储/数据库 等细分领域同样有望涌现出一批技术实力强、盈利能力优异的优秀企业。

区别于市场的观点

一直以来,市场上对云计算行业的主要关注点在于 IaaS 层的需求和格局变化,然而,云计 算发展至今,国内的 IaaS 层云基础设施建设已得到了很大的完善,在此基础上,我们认为 行业将逐步由“企业上云”阶段向“云上价值挖掘”阶段过渡,PaaS 层的技术和产品能力 变革有望成为云计算行业下一时期的主题。因此,本文聚焦于云计算行业 PaaS 层最新的 技术演进方向——“云原生”这一细分领域展开讨论,首先从“容器云、微服务、DevOps、 Serverless”等技术要素的维度论述云原生能够为企业创造的价值以及相应的市场规模;而 后对国内云原生产业的发展现状和格局展开分析,对标海外发展路径,我们认为随着云原 生基础技术逐步在金融、制造、政务等领域深化应用,大型云计算巨头与创新型云厂商将 发展出良性的生态共生模式。

企业数字化转型的三阶段:服务器、云化、云原生化

过去十年,企业数字化转型经历了服务器、云化到云原生化的三个阶段。

服务器阶段(2006 年前):在服务器阶段,企业自行搭建硬件设备,业务应用随不同厂商 设备、操作系统、虚拟化软件的差异化进行定制;设备的安装、调试及应用的部署、运维 基本靠人力完成,自动化程度低,缺乏统一的设备和应用管理能力。

云化阶段(2006~2014 年):云化阶段,各大互联网平台以自身业务需求为契机,将云计算 发展推向了另一个高潮。2006 年 AWS 推出 EC2 弹性计算云服务,正式进入公有云时代。 2009 年,国内最大的公有云服务商阿里云成立。2010-2011 是首个开源之年,各大厂商推 出开源产品,如 Openstack、Cloud Foundry 开源 PaaS 云平台等。云化将传统模式下分布 离散的设备统一起来,实现了各类资源如计算、存储、网络的池化,通过统一的虚拟化软 件平台,为上层业务软件提供统一的资源管理接口,实现资源管理能力的自动化,屏蔽一 部分基础设施的差异,使得应用的通用性增强。企业的 IT 支出从 Capex 逐渐转化为 Opex 模式,整体 IT 支出变得可控。2013-2014 年,开源 Docker 容器和 Goole Kubernetes(K8s) 编排引擎的出现,为云原生产业的快速发展提供了技术铺垫。

云原生阶段(2015 年~至今):2015 年正式进入云原生元年,云原生生态也不断壮大。在 云原生阶段,企业的关注点从以资源为中心转移到以应用为中心,包括应用敏捷交付、快 速弹性、平滑迁移、无损容灾等。因此,企业开始考虑如何将基础设施与业务平台融合, 为业务应用提供标准的运行、监控、治理平台,并将业务的通用能力下沉到平台侧,更好 地帮助企业实现应用的自动化。


云化:传统 IT 部署进化至 IaaS 阶段,下半场竞争从 IaaS 向 PaaS 转移

传统 IT 向云计算 IaaS 模式演进,实现高效调配物理资源。IaaS 层即提供基础设施即服务, 本质上,不论公有云还是私有云平台都是为客户提供弹性计算和弹性存储能力,重点在服 务器、网络、存储这些 IT 物理基础设施的虚拟化提供,将物理资源转变为虚拟的逻辑资源 提供服务能力。在传统 IT 部署模式下,企业需要自行购买服务器、存储、网络设备,也需 要自行维护、运营、后期扩容,流程复杂且降低了利用效率。IaaS 模式下,企业可以按需 租用 IT 资源,相对于传统模式更能灵活调配资源,避免了资源浪费。

传统 IaaS 产品同质化,云厂商的竞争逐步转变为价格竞争。在传统的 IaaS 模式下,硬件资 源的同质化决定了 IaaS 产品同质化,各大云服务厂商只能提供常见的资源:计算、存储、网 络。云服务厂商的竞争也逐渐转变为了价格上的竞争,以低价获得市场规模。在规模上量之 前,云服务商的盈利能力收到了极大限制。海外云计算厂商 AWS 在 2011-2013 年曾连续三 年每年降价 10 次以上以获取市场份额,后期随着竞争格局逐渐稳定,降价的频率有所降低。

云计算厂商从 IaaS 层向 PaaS 层迁移,从简单地提供资源层向提供多样化的服务层能力转 变。云厂商从 IaaS 服务到 PaaS 层服务,即从对底层物理资源或者逻辑资源的依赖,不断 的进行抽象,转变为对应用服务能力的依赖。例如,从 IaaS 层提供的虚拟机和存储,到 PaaS 层提供的类似数据库、消息、缓存、日志各种技术服务能力。PaaS 厂商能够的增值 服务能力更为多样化,其利润附加值远高于单纯的资源运营。根据艾瑞咨询数据,结构上 看,未来 PaaS 层规模增速预计将超过基础设施 IaaS 层。市场份额方面,根据 IDC 3Q21 数据,阿里云、 AWS 、 腾 讯 云 居 于 国 内 PaaS 市场份额前三位,占比分别为 35.43%/12.17%/11.01%。


云原生化:云计算的再升级

云原生:从“上云”到“云上”。传统的 IT 采用“生在云上”的模式,应用需要在内部开 发和测试完成后,先打包为一个独立的部署包,再向阿里云等云服务商申请虚拟机和存储 资源,将应用部署到云平台上去使用。而相较于传统 IT,云原生下应用整个生命周期都“长 在云上”,根据 CNCF 定义,云原生使用开源软件堆栈进行容器化,其中应用程序的每个部 分都在自身的容器进行打包、动态编排,以使每个部分都被主动调度和管理,以优化资源 利用率和面向微服务的应用程序,提高应用程序的整体灵活性和可维护性。

云原生重新定义云计算 PaaS 层

云原生的诞生:PaaS 层的最新技术体系演进。云计算中 PaaS 层起到调度计算资源、平衡 工作负载、提供应用开发工具的关键作用,传统云计算中的 PaaS 技术没有关注到开发过 程、开发架构、开发框架选型以及应用如何快速交付的问题。云原生对于 PaaS 进行了重 新定义,用户无须关注虚拟机,只需使用中间件资源池技术服务,围绕开发架构对建立的 技术栈、工具链、交付体系进行升级,使得企业用云方式从“上云”到“云上”转变。从 云原生的定义可以看出,云原生包含着大量的云计算 PaaS 层新技术和新理念,是释放云 计算价值的最佳路径,也推动着整个云计算产业的再升级。

从运行态到开发态,PaaS 层迎来容器化时代。PaaS 概念的普及为 IT 领域平台型业务模式 建立了思想先导,Docker 的开源拉开了云原生的序幕,也重新定义了 PaaS 的全新容器化 思路。随后,CNCF 的诞生宣告云原生技术演进的重心从容器转移到以 Kubernetes 为核心 的容器编排,社区开始在 Kubernetes 的基础上构建上层的业务抽象,伴随微服务、 Serverless、FaaS 等技术理念的实践,Kubernetes 逐渐成为云原生技术生态的操作系统, 企业在此基础上搭建业务侧的上层建筑,最大程度利用云价值。


数字化转型需求旺盛,云原生应用市场不断扩容

作为云计算 PaaS 市场的重要支点,云原生产业将延续高速增长态势。据中国信息通信院 统计,2019 年我国云原生产业市场规模已达 350.2 亿元,43.9%的被访企业表示已使用容 器技术部署业务应用,另外计划使用容器技术部署业务的企业占比为 40.8%;28.9%的企业 已使用微服务架构进行应用系统开发,还有 46.8%的企业计划使用微服务架构。据 IDC, 到 2024 年,企业将采用微服务、容器、动态编排和 DevOps 等技术,以获得更好的性能和 自动化程度,新增的生产级云原生应用在新应用的占比将从 2020 年的 10%增加至 2024 年 的 60%。据 IDC,预计到 2024 年云原生的工作负载将占服务器上工作负载的 1/3。

以云原生为核心的开发方法,逐渐成为企业数字创新与降本增效的最短路径。据 Gartner, 部署在云原生平台上的数字工作负载将由 2021 年的 30%增长至 2025 年的 95%。据 IDC, 相较传统的开发方式,有 52%企业表示更希望在全部应用中均采用云原生开发方式,有 18% 的企业表示其只会考虑云原生开发方式,可以看出,企业开始将云原生视为投资企业应用 程序的主要途径。相较传统开发方式,云原生在架构、应用架构和更新、运维、拓展性、 依赖性、企业组织和文化六个方面具备显著优势。

以互联网企业为主,云原生应用不断扩展下游行业。据信通院 2020 年 10 月发布的《中国 云原生用户调查报告 2020》,近 6 成的云原生技术用户为互联网企业,其中千人以上规模 的企业占比高达 35.11%,同时金融、制造、服务业、政务、电信等垂直行业的应用占比有 所攀升,行业数字化转型的带动效应初步显现。据 IDC,2021-2025 年 CAGR 最高的五个 行业分别为通信、制造、交通运输、政府及金融。

云原生开发技术正在被更多国内企业所接受。据云原生产业联盟 2020 年 10 月发布的《中 国云原生用户调查报告(2020 年)》,28%的用户在云原生相关建设中的年投入占总体投入 的占比低于 5%,28%的用户占比在 5%-10%之间,25%的用户在占比 10%-30%之间,10% 的用户占比在 30%-50%之间,9%的用户占比超过 50%。据 IDC 调研数据,15%已使用于 核心业务中,41%已使用于非核心业务中,32%已使用于次核心业务中。

云原生技术:技术要素与管理实践的结合

云原生技术是技术要素和管理要素的结合。云原生的概念和演进围绕云计算弹性、自动化、 韧性的核心价值展开。云原生开发的最核心技术与管理要素包括:1)容器云:提供轻量高 效的计算资源;2)微服务:实现应用开发和云平台的服务层能力自由对接;3)DevOps: 持续集成交付以实现完整的自动化和上云协同。此外,云原生技术还包括 Serverless、开 放应用模型、Service Mesh、分布式消息队列、云原生数据库、云原生大数据等。


容器:容器镜像+编排技术增强可拓展性

容器架构是资源部署的进步,运行更加高速快捷

容器为轻量级的虚拟化平台。传统的 IT 架构由服务器、操作系统和程序三层构成,虚拟机 架构在宿主机操作系统上增加了虚拟层,可以运行不同的、彼此隔离的虚拟操作系统,而 容器架构则从传统的虚拟机资源进一步朝上抽象,抽象为更加轻量化的容器资源池,容器 资源最大特点就是可以更为快速地创建、销毁资源并进行资源的调度和扩展。

容器云应用具有敏捷、弹性、可移植性的核心价值。 1)敏捷:容器不仅提升了企业 IT 架构的敏捷性,也使业务迭代变得更加迅捷。例如,2020 年新冠肺炎疫情期间,在线教育、远程办公、公共健康等在线化需求大幅增长,企业通过容 器技术可使企业交付效率提升 3-10 倍,使之得以更快地迭代产品,并降低业务的试错成本。 2)弹性:互联网时代,企业 IT 系统经常面对促销活动、突发事件等预期之外的流量突发 性增长的情形。通过容器服务,企业可以充分发挥云计算的弹性优势,根据网络负载动态 决定算力供给,从而优化企业的 IT 成本管理。 3)可移植性:容器已成为应用分发和交付的标准技术,可实现应用与底层运行环境的解耦。 Kubernetes 能够屏蔽 IaaS 层架构的差异性,使得应用能够在不同的基础设施上平滑运行。 CNCF 推出了 Kubernetes 一致性认证,能够保证不同 Kubernetes 实现的兼容性,增强了 企业采用容器技术构建云基础设施的意愿。


Severless 容器有望成为容器技术未来发展趋势。Serverless 技术把主机管理、操作系统管 理、资源分配、扩容应用逻辑的全部组件都外包的出去,使得开发人员可以将精力专注在核 心业务代码上,无须管理和操作云端或本地的服务器或运行时。FaaS 是 Serverless 技术中 最具代表性的技术形态,它把应用逻辑拆分为多个函数,用事件驱动的方式触发执行每个函 数,但如此细颗粒度的函数运行会导致应用相应延迟、数据库连接成本高的问题。针对这些 情况,容器技术和 Serverless 技术呈现出了相互融合的趋势——即 Serverles 容器,它能够 无差别的运行在开发机、自建机房及公有云环境中,并保持自动伸缩、免运维的优势。

我国容器市场规模高速增长,公有云厂商、创新厂商、IT 服务商齐发力

云原生最底层技术要素,国内容器市场规模呈现高速增长。容器软件作为云原生中最重要 和不可或缺的技术,随着云原生技术的不断推广,容器技术在我国具有较大的市场发展潜 力。据 IDC,2020 年中国容器基础架构软件市场的规模达到 1.89 亿美元,2021-2025 年 市场的 CAGR 将超过 40%。


国内容器云服务厂商发展迅速,不断推进行业深化。目前我国容器云服务市场的参与者主 要分为以下三类:一是,综合公有云厂商,此类厂商在云计算领域拥有丰富资源和完整服 务生态,以容器架构为载体向用户提供有别于传统虚拟化架构的公有云服务,例如阿里、 华为等;二是,云服务创新厂商,主要服务于企业用户的私有云/专有云需求,为企业提供 基于虚拟化或者容器架构的云平台搭建和云应用迁移等服务,例如博云、DaoCloud、灵雀 云等;三是,IT 服务供应商以及具有互联网背景的云服务企业,例如深信服科技、网宿科 技、浪潮云,此类厂商由主营业务不断向容器技术拓展,发挥各自的优势,不断推动容器 云的行业深化。(报告来源:未来智库)

公有云容器阿里云保持绝对优势,2025 年公有云应用容器覆盖率或超过 50%

阿里云为国内容器布局最完善的云服务厂商。目前国内主要的公有云服务商阿里、华为、 腾讯等均推出了基于 Docker、Kubernetes 架构的弹性容器服务及相关产品,其中,阿里云 容器业务布局最为完善,生态完整程度、运维易用性均处于国内厂商前列。据 Gartner 发布 的 2020 年公有云容器报告,阿里云连续两年成为唯一入选的中国企业,与 AWS 并列成为 全球容器产品最完善的云服务厂商。

作为云原生基础架构,预计 2025 年公有云容器覆盖率将达 50%。根据艾瑞咨询数据,在 公有云市场上,2020 年我国约有 20%~35%的应用已转移到容器上进行部署,预计到 2025 年,50%~75%的云应用将迁移到容器架构上,容器云作为我国云原生基础架构的地位将进 一步提升。

容器厂商创新赛道,私有云/混合云容器市场将保持高速增长

海外市场混合云占比超九成,国内公有云、非公有云融合发展趋势显现。混合云部署较单 一公有云更具安全性、可拓展性以及成本优势,据 2020 年艾瑞咨询统计数据,目前海外企 业上云以混合云为主,超过 90%的企业用云采用了混合云的形式。相较海外,我国混合云 比例仅占 22%,但目前我国云计算市场已经显现出公有云和非公有云融合发展的趋势,公 有云和私有云厂商分别开始积极探索不同的云部署模式,专有云、专属云、托管云、下一 代私有云等边界较为模糊的云计算等模式开始出现,我们预计未来国内混合云比例有望持 续提高。


非公有云容器市场为创新厂商提供机会。在公有云市场上,容器技术尽管得到了较为广泛 的应用,但其作为公有云厂商提供基础云服务的底层平台,本身并不向用户收费。而在私 有云市场,容器云已经成为云厂商为企业用户搭建私有云平台的重要基础架构,国内创新 厂商如博云、道客云等引领私有云容器市场不断扩大。据艾瑞咨询,2017 年以来,我国私 有云领域的容器云平台的市场规模呈现高速增长态势,截至 2020 年底市场规模超过 15 亿 元,预计 2021-2025 年的 CAGR 为 33.4%。

微服务:单一应用拆分为独立服务,提高业务敏捷性

微服务将应用程序构造为一组松散耦合的服务,提高业务的敏捷性。传统的单体通过单一 后端应用提供并集成所有的服务,具有应用规模大,复杂度较高,难以开发和管理,应用 开发、交付及变更周期较长,敏捷性难以得到保证的缺点。微服务将单体拆分成多个松耦 合的子应用,由每个子应用负责一组子功能,使得每个服务为具有业务属性的独立单元, 能够同时被独立开发、运行、测试以及部署。

微服务已在全球范围被逐步认可并使用。据 O’Reilly 2020 年的调查结果显示,有 77%的组 织采用了微服务,其中 92%的组织成功使用了微服务。据阿里云,2021 年阿里微服务 DNS 最佳实践 Star 数均突破 2 万,实现快速增长。ResearchAndMarkets 数据显示,2020 年全 球微服务市场规模达 8.31 亿美元,预计 2021-2026 年 CAGR 将达 21.7%,2026 年将达 27.01 亿美元。


DevOps:运维一体化与架构优化双驱发力,提升云服务品质

云原生架构“自动化”价值的体现,DevOps 提升软件开发交付的效率及可靠性。DevOps 作为 Development 和 Operations 的组合,能够实现开发运维一体化,提高构建、测试和发 布软件的效率和可靠性。DevOps 包含开发、测试和运维三部分,其生命周期由 7 个阶段组 成,包含持续开发、持续集成、持续测试、持续反馈、持续监测、持续部署、持续运维。

Serverless:架构跨越式变革,使开发专注业务代码

Serverless(无服务器)使得开发者不用过多考虑服务器问题,可以将更多的精力专注在产 品代码上。具体体现在:1)高速度研发交付:在无服务器时代,研发人员无需对服务器 进行监控、配置、更新等运维操作,只需将代码上传到云厂商提供的无服务器计算平台上 即可,由云厂商负责保证代码的正常运行,这使得业务层面所需关注的架构和运维工作减 少,交付时间缩短。2)低运营成本:在 Serverless 架构下,服务将根据用户的调用次数 进行计费,在无代码运行时,用户无需付款。同时,用户还可以通过共享网络、硬盘等计 算资源,在业务高峰期通过弹性扩缩容的方式有效应对业务峰值,为用户减少了成本。

Serverless 技术持续升温,近 3 成用户已在生产环境中应用。据 Frost & Sullivan, 2020 年我国 Serverless 市场规模达 63.7 亿元,预计 2025 年将达 218.2 亿元,预计 2020-2025 年 CAGR 将达 27.9%。据《中国云原生用户调查报告(2020)》,2020 年 16%的用户已将 Serverless 技术用于核心业务的生产环境,12%的用户用于非核 心业务的生产环境,8%的用户在测试环境中使用 Serverless 技术。


产业格局:大型厂商以广取胜,创新厂商以专克敌

除容器、微服务、DevOps 等云原生核心技术领域外,现如今的云原生技术生态已扩展至底 层存储/网络技术、编排及管理技术、安全技术、监测分析技术以及场景化应用等众多分支, 每个应用分支上都涌现了一大批优质企业和项目。国内云原生产业格局主要由生态布局全 面的大厂商主导,创新及 IT 服务商则通过专攻等垂直领域寻求突破,目前市场占比及体量 相对较小。

国内云原生服务厂商主要分为综合公有云厂商、创新厂商及 IT 服务供应商

1)综合公有云厂商:以阿里云、腾讯云、华为云为代表,这类企业平台规模大、市占率高, 采用“以广取胜”的企业战略,提供全栈技术方案及全方位产品体系,多以通用型、标准化产 品为主,下游应用领域覆盖全面,采用加速器、合作伙伴模式加快成长,此类厂商的核心 竞争力在于技术竞争力、产品完善度及生态的建设。

2)创新厂商:以时速云、灵雀云、道客云等创业企业为代表,多采用“以专克敌”的企业战 略,专攻细分领域产品,目前多集中于容器及编排管理等底层架构领域,数据服务或成未 来新风口,目前初创公司实现产品标准化较为困难,仍处于大量定制化服务阶段,在下游 应用方面通过深耕部分垂直行业以实现突破,此类厂商的核心竞争力在于差异化竞争策略。

3)IT 服务厂商:信服云、浪潮云、网宿科技为代表,采用“以专克敌”的企业战略,在多个 细分领域各自发力,以提供定制化产品为主,深耕多个垂直领域,此类厂商的核心竞争力 在于其在 B/G 端深厚的市场积累和渠道优势。


综合公有云厂商:全技术全领域覆盖,依托合作伙伴发展服务

公有云厂商核心优势在于技术竞争力和产品生态完整度。综合公有云厂商以阿里云、腾 讯云、华为云为代表,已开始全面切入到传统的 to B 企业 IT 市场,以大规模 IaaS 平 台为先发优势,不断向上抽象服务能力,为企业提供技术平台、上云迁移、云端弹性计 算和存储服务的端到端解决方案。综合公有云厂商采用“以广取胜”的企业战略,此类 厂商在云原生领域拥有全栈技术方案和全方位的云计算服务产品生态体系,产品通用型、 标准化程度高,能够为客户选用架构和产品提供了更多选择。此类厂商市场认可度高、客 户资源丰富,在云计算市场整体占有较大的份额。

综合公有云厂商下游应用覆盖广,全领域提供解决方案。公有云厂商拥有最广泛的 云原生客户群体。以代表性企业阿里云、腾讯云、华为云为例,阿里云云原生面向金 融、教育、互娱、游戏、交通、产业互联网、电商和本地服务等领域;腾讯云面向政 务、文旅、教育、金融、智能、智慧零售、智慧出行、游戏等落地场景;华为云云原 生主要面向汽车、园区、金融、泛互联网、能源制造、生物医疗、交通物流、政府及 公共事业等领域。

综合公有云厂商采用合作伙伴计划拓展业务。以阿里云为例,“阿里云原生合作伙伴计划”从 市场合作、产研合作、产业链合作、技术标准 4 个维度,助力阿里云及其云原生伙伴销售能 力、产品/解决方案能力、服务能力的全方位能力成长。在产研领域,阿里云以集成/被集成为 手段,实现产品双向互动,帮助伙伴与阿里云各自产品线布局。在以云原生体系为核心的云 计算生态体系中,采用 OEM、OBM、ODM 等方式共创、共建新产品,实现三方伙伴产品一 方化,通过阿里云直销、云市场、生态等多渠道,帮助伙伴产品推广,实现更大的规模经济 效益。在产业链合作领域,以云原生产品售前、售中、售后的全链路,以产品研发、测试、 交付的全周期,与合作伙伴进行服务全面合作,通过培训赋能,实现服务伙伴云原生能力认 定,通过能力中心、交付伙伴、外包(委外)等方式进行产品、服务的合作。


创新厂商:发挥垂直优势,云原生创新厂商将保持高速增长

云原生创新厂商多领域各自发力,容器云与数据服务成比拼重点领域。云原生创新厂商以 时速云、灵雀云、道客云为代表企业,企业团队多来自海内外头部企业,大部分是近 5 年 左右成立的创新品牌。此类企业采用“以专克敌”的发展战略,专攻部分云原生产品,目前产 品多集中于容器及编排管理等底层架构的普及阶段,核心业务多位将企业客户的业务、系 统迁移到以容器为核心的云原生架构之上,依托 K8S 等管理系统进行管理和调度,提供微 服务拆分、DevOps 流程改造咨询等服务。相较于势力割据的容器领域,数据服务凭借商业 化前景广阔等优点成为了云原生创新厂商比拼的下一轮战场。2021 年上半年起,专注于数 据服务领域的公司获得了多数融资,例如专注于云原生数据仓库的偶数科技、致力于云原 生数据中台的奇点云等。

创新玩家产品技术多重自主研发,大厂商合作伙伴/加速器赋能成长。创新玩家多采用自主 研发模式。除自主研发外,部分创新企业通过加入大厂商的合作伙伴和加速器计划以加速 成长。2020 年阿里云推出了“云原生合作伙伴计划”,并在 2021 年启动了云原生加速器计划, 2022 年阿里云宣布袋鼠云、谐云等 31 家企业入选首期云原生加速器项目,总估值超 338 亿元。2021 年,腾讯云原生加速器公布首期入选名单,Kyligence、StreamNative 等 38 家 云原生企业入选,涵盖云原生应用、云原生应用编排及管理、云原生底层技术、云原生安 全技术四大技术方向,总估值超 250 亿。华为云提出在云原生 2.0 时代下的客户、伙伴、云 服务厂商共生共赢的生态关系,华为云将与合作伙伴实现技术共生、商业共赢。

IT 服务供应商:客户优势突出,云原生业务与主营业务有机结合

IT 服务厂商正在经历传统 IT 服务向云/大/物/智领域新型服务的转型。IT 服务厂商以深信服、 网宿科技、浪潮信息为代表,此类公司从主营 IT 服务业务如服务器、CDN 向云计算、容器 业务发展,顺应企业数字化转型上云的大趋势;同时,它们在 B/G 端有深厚的市场积累和 渠道优势,构建起一定的壁垒。IT 服务厂商目前在云原生垂直领域多点突破。例如,深信 服云原生平台是一个基于容器技术、全面集成 Kubernetes 的全栈式云原生 PaaS 平台;网 宿科技自 2018 年起对容器技术进行探索,2021 年发布容器安全产品;浪潮云的云原生产 品基于底层分布式云体系实现了容器、分布式应用架构、DevOps、高可用和安全等服务。(报告来源:未来智库)


未来格局演变:大型厂商主导,创新云厂商以混合云为发展突破口

长远来看,大型云原生厂商在技术和研发投入上有较大优势,更可能占据市场主导地位。 首先,在技术方面,目前只有大型云厂商例如阿里云、腾讯云、华为云等拥有全栈技术, 可以应对容器规模扩大背景下对存储、集群网络、应用分发等领域的挑战,多数中小厂商 无法独立支撑大规模节点的部署,同时也缺乏维持容器稳定、安全、持久性运行的经验。 其次,云原生为系统性工程,除容器外,还需要计算、存储等方面的资源配合,此外,客 户对云原生的诉求也呈现多元化趋势。因此,我们认为大型云厂商在平台、技术先发及研 发投入上具有优势,在云原生时代仍将继续占据市场主导地位。

数据安全背景下,创新云厂商在混合云及传统企业上云市场中更受青睐。据 Frost & Sullivan 数据,国内云原生虽已在互联网及金融领域逐步落地应用,在制造、政府、电信、能源等 传统行业仍有较大的发展及渗透率提升空间。信通院调查数据显示,数据安全、应用可靠 性是企业选择云原生技术时最大的顾虑,由于对数据安全及系统可控性要求更高,大多选 择私有云或混合云架构,这些垂直行业及混合云领域,创新云厂商较大型厂商更有优势, 有望凭借其长期技术深耕及行业内标杆案例积累获得认可和突破。在海外市场,云原生领 域中小创业公司与巨头已从竞争走向合作,逐步发展出了良性的生态共生模式;国内市场 中,道客云等企业也已加入阿里云/腾讯云的云原生加速器计划,基于各自核心产品与服务 展开合作。

对标海外:云原生领域有哪些投资机会

云原生作为云计算领域近年来最火热的概念之一,在国内外迅速发展,所覆盖的领域不断 扩大。国内云原生市场的产业逻辑、发展路径与欧美市场相似,但仍与欧美市场存在差距, 其差距主要体现在发展阶段上。云原生在海外的接受度远高于国内,海外公有云的渗透率 较高,商业模式也较为成熟,而国内尽管涌现了一大批云原生服务提供商和应用场景,但 整体仍处于相对初级的阶段。对此,我们复盘了海外厂商云原生产业的发展之路,以推演 国内云原生市场的未来发展趋势,探究云原生细分领域的投资机会。


大型厂商主导技术发展,初创公司切入垂直领域

云原生作为新兴技术体系,在海外为初创型公司提供了发展机遇;容器云/数据库/存储赛道 占有整个体系中较高的价值量。从历史经验看,新兴技术往往会重新塑造产业价值链,并 孵化出新的独角兽企业。据 CNCF,云原生技术可分为供应层、运行时层、编排和管理层、 应用程序定义和开发层、平台类、可观察性与分析六大领域,在这个整体的框架下,海外 涌现出诸多初创公司,它们大多聚焦于某一细分领域,如容器云底层技术、云原生工具、 运维、安全、API 网关等。其中,容器云/云原生存储/数据库赛道是整个云原生技术体系中 占有价值量最高、市场需求最为旺盛的环节,已孕育出 Snowflake 等代表性企业。

公有云厂商:主导云原生产业发展,注重产业生态圈建设

海外市场中,公有云大厂以技术优势主导着云原生最前沿技术发展。早期公有云厂商推出 了开源的 Cloud Foundry、OpenShift 等产品;2013 年 dotCloud 推出的 Docker 容器以及 2014 年 Google 推出的 K8s 产品已成为容器领域的事实标准;海外公有云厂商在 Docker 的基础上构建的许多 PaaS 产品也已成为 PaaS 领域的主力,并逐步覆盖了云原生底层架构 的绝大部分品类。

海外公有云厂商注重生态构建,“合作伙伴计划”招募创新厂商深度合作。公有云厂商多提 供“合作伙伴”计划,为创新厂商提供资金、技术、资源、商机等扶持,从战略到场景落地全 方位助力创新企业成长,构筑完善生态体系。例如,海外公有云巨头 AWS 推出 AWS 合作 伙伴(APN)网络,利用计划、专业知识和资源构建、推广和销售客户产品和服务的全球 合作伙伴社群。以 AWS 合作伙伴虚云科技为例,虚云科技是一家企业私有容器云平台,虚 云科技选择 AWS 的部署业务使其能够便捷地使用 Amazon EKS 完全托管的 Kubernetes 服务,同时能够借助公有云合作网络及销售渠道进行自身产品的推销,实现业务增长。


云原生容器赛道:涌现出道客云等以专精见长的创新云厂商

在容器引擎与容器编排领域,“Docker+Kubernetes”已成为行业的主流,据 Sysdig,2021 年 50%的 Sysdig 用户选择 Docker 作为容器引擎,2019 年有 77%的用户选择 Kubernetes 作为容器编排工具。基于 Docker 容器技术,海外公有云厂商如 AWS、Microsoft Azure、 Google 等在容器云平台在容器镜像、容器云平台、容器引擎、容器编排等领域均有布局, 形成了较为完备的产业生态;而创新厂商则选择在某一细分赛道深耕技术优势,如布局于 容器云平台的 Clever Cloud/Heroku、布局于容器安全领域的 NeuVector/clair 等。

国内容器创新厂商聚焦容器云平台,容器云存储等领域,通过多年深耕在细分领域内建立 技术优势。国内创新云厂商如时速云、灵雀云、道客云等以 Docker 容器技术为基础,开发 出了企业级云原生应用平台及容器集群解决方案,它们作为云原生技术的早期入局者,在 技术积累、产品成熟度等方面已有明显竞争力,例如,据 Stackalytics 近一年的统计数据, 2021 年四季度,道客云在 Kubernetes 项目上排名全球第三,国内第一;灵雀云作为国内 最早将 Kuberness 商业化的公司之一,入选 Gartner 全球容器操作系统代表厂商名单。容 器云存储领域也开始涌现出如焱融云、衫岩数据等优秀的创新企业,其中,焱融云入选 Gartner 中国区软件定义存储代表厂商行列。我们认为国内诸多创新云厂商通过多年钻研与 技术投入,产品已达到全球行业公认、国内领先水平,建立了技术优势,未来有望随着云 原生市场的扩容实现快速发展。


云原生存储赛道:异构数据比例升高,软件定义存储发展迅速

异构数据对存储技术提出新要求,云原生分布式存储为下一代演进方向。异构数据指不同 结构的数据,主要体现为计算机体系异构、操作系统异构、数据格式异构、数据存储的逻 辑模型异构。在异构数据比例升高的背景下,云原生存储将成为数据存储的下一代演进方 向。以云原生+分布式为基础的数据存储技术可针对特定业务需求重新配置存算结构,灵活 性及可扩展性更强,已成为下一代数据存储系统的演进方向。

云原生架构关键底座,分布式软件定义存储(SDS)细分市场发展迅速。软件定义存储(SDS) 是一种能将存储软件与硬件分离的存储架构。不同于传统的 NAS 或 SAN 系统,SDS 在行 业标准系统或 x86 系统上执行,从而消除了软件对于专有硬件的依赖性,并可与云原生应 用无缝对接。随着闪存、25Gb/100Gb 以太网等技术的发展,分布式软件定义存储的性能 已经可以对标传统中高端存储,广泛服务于企业数字化转型的各个阶段。据 IDC,2021 年 我国 SDS 市场规模增长 45.5%,预计 2026 年市场规模将达 45.1 亿美元。

公有云产品成熟,并购成创新厂商主要退出路径。目前存储赛道,公有云厂商拥有成熟的存 储产品,并通过收购、合作等手段积极布局存储赛道。创新型代表厂商有 Weka.IO、Elastifile、 Portworx 等,目前 Elastifile 已被 Google 收购,Portworx 已被 Pure Storage 收购。以谷歌收 购 Elastifile 为例,谷歌计划将 Elastifile 与自身的云文件存储服务集成,以提高服务的速度和 可伸缩性,进一步扩展已有的文件存储产品、云文件存储和第三方合作伙伴产品。


云原生数据库赛道:数据流量快速增长,公有巨头与创新厂商齐发力

全球数据量持续增长,数据仓储和分析运用细分市场空间广阔。据 IDC,预计 2020-2025 年全球数据量 CAGR 将达 28.0%,预计到 2025 年全球数据量将达 175ZB。同时,基于数 据的分析和决策也逐渐渗透到企业组织内的各个角色,数据存储与数据分析运用的重要性 与日俱增。云原生数据库是数据库市场增长的主要驱动因素,据 Gartner,2020 年全球企 业数据库市场规模达 648 亿美元,其中,90%的企业数据库市场规模增量来自云原生数据 库,2020 年云原生数据库市场规模增长率超 50%。

完全基于云的数据库已经成为主流,公有巨头和创新厂商齐发力。自 1990 年数据仓库的概 念被首次提出以来,行业经历了由早期传统本地数据仓库(EDW)到 Hadoop 架构的数据 仓库,再到云数据仓库演变历程。依托公有云的存储和计算资源,云数据仓库实现了存储 和计算的完全解耦,在提供近乎无限的延展性和高弹性的同时,同时保障了数据的一致性, 并支持结构化和半结构化数据的处理。目前公有云巨头拥有成熟的云数据库产品,主要以 AWS RedShift、Google BigQuery、Microsoft Azure Synapse Analytics 等为代表,创新厂 商主要以 Snowflake、BigQuery 等为代表。 创新厂商 Snowflake:基于公有云构建云原生架构,实现产品弹性与灵活部署。Snowflake 成立于 2012 年 7 月,2020 年 9 月于纳斯达克交易所上市。作为最新一代云数据平台厂商, Snowflake 核心产品数据仓库凭借建立于公有云上的云原生架构、存储与计算层的彻底分离 解耦,以及对 SQL 查询和多种数据结构的支持,满足客户对于数据仓库并发性、可扩展性、 易用性以及中立性的需求。


营业收入高速增长,盈利能力持续改善。受益于数据量增长与全球企业数据管理软件云化、 功能融合的趋势,Snowflake 营收保持高速增长态势,2020/2021/2022 年营业收入分别增 长 174%/123%/106%至 2.65 亿/5.92 亿/12.19 亿美元。得益于公司业绩的高成长性、客户 ARPU 值持续提升及新应用渗透率提升等因素,公司盈利能力持续得到改善,销售毛利率 逐年提高,2020/2021/2022 年年销售毛利率分别为 55.97%/59.03%/62.40%。

按量计费、灵活、弹性的产品部署为企业提供多元化方案。Snowflake 产品可分为存储、 计算和云服务三个独立的扩展层,企业可以实现大规模数据存储以及通过机器学习算法等 应用进行数据处理。在收费方式上,Snowflake 依据企业分析的数据量与运算时长进行计费。 在部署方式上,Snowflake 没有自己的基础架构,主要在亚马逊 AWS、微软 Azure 和谷歌 云三大公有云进行部署,且不锁定任何公有云平台,符合未来多云部署的趋势,也是 Snowflake 的数据仓储服务相较于公有云数据库产品的一大优势。

云原生产业链代表性创新公司梳理

道客云:国内领先容器云平台和企业级解决方案提供商

国内领先的企业级 PaaS 解决方案提供商。DaoCloud 道客科技成立于 2014 年底,是一家 容器云平台和企业级解决方案提供商,提供包括持续集成、持续交付、发布管理、镜像托 管等在内的基于容器技术的全套开发运维生命周期服务,同时与国内外 IaaS 云计算平台对 接,实现云端应用从开发、测试、部署到运维的完整容器化工具链。


高兼容技术适配不同业务类型,深耕垂直行业打造标杆项目。公司产品技术实现跨云和大 规模部署,同时兼容适配各种开发方向,能够适应各行业企业的架构特点。成立迄今,公 司已在金融科技、先进制造、智能汽车、零售网点、城市大脑等多个领域深耕,标杆客户 包括交通银行、浦发银行、上汽集团、东风汽车、海尔集团、金拱门(麦当劳)。

携手阿里云达成深度合作伙伴关系,共建容器技术领域生态。2017 年 10 月,DaoCloud 与阿里云联合宣布双方达成深度合作伙伴关系,携手共建容器技术生态领域。深度合作的 内容包含开源社区、联合研发、企业市场、行业赋能四部分,双方将基于各自核心产品与 服务为企业及客户提供容器平台集成、微服务咨询、DevOps 建设等增值服务,并共同围绕 技术、商业等方面投身到各个行业的场景落地和解决方案之中。 具体而言,在联合研发方面,DaoCloud 团队将与阿里云的容器开源贡献团队将对 Docker 源码、Docker Engine 及自主可控的容器技术等容器上游领域进行联合研发。在行业赋能方 面,在汽车领域,DaoCloud 与阿里云将共同构建车联网云平台,在金融领域,DaoCloud 将自身的容器技术与阿里云的金融行业技术积累相结合以支持大规模并发交易的业务场景。

Algoblu:国内领先低延时网络+云原生安全服务商

国内顶尖的低延时网络及云原生安全服务提供商。Algoblu(北京肇煜宏泰信息科技有限公 司)成立于 2012 年,总部设在北京,在加拿大、香港设有分公司。公司基于 NEV 网元虚 拟化专利技术,结合云原生部署的 SASE 服务平台为用户提供低延时、高安全等级和高性 能的弹性网络服务。经过多年在领域内的深耕,公司在低延时网络及云原生安全领域建立 了技术优势,自研的 NEV 网络资源虚拟化技术能够有效将传输成本降低四倍,传输效率提 升三倍,并灵活叠加 SASE 应用,全方位保障用户数据安全。


掌握 TSN 层+SASE 层核心技术,建立云时代的全栈网络服务。核心技术方面,对于 TSN 基础层,公司掌握自研的 NEV 网络资源虚拟化技术,将底层网络资源抽象化、虚拟化,该 技术已获得美国国家专利商标局的专利授权,不依赖于第三方 IP。对于 SASE 层,公司通 过多应用灵活叠加,全方位保障用户数据安全。公司将高级安全服务以云原生的方式提供 给用户,安全服务分布在所有网络节点上,具备云原生弹性及扩展性。

鹏云网络:深耕云原生存储,技术能力领先

十年深耕软件定义存储,国内率先大规模商用。鹏云网络创立于 2012 年,创始团队集结了 来自亚马逊、EMC 等全球知名企业专家骨干,并率先在国内开展大规模商用软件定义存储 产品。历经近十年发展,鹏云网络凭借完全自主知识产权,成为行业领先的软件定义分布 式智能存储软件与服务提供商。鹏云网络云原生存储平台 ZettaStor HASP,通过自研的高 性能用户态文件系统、跨异构存储多副本冗余保护、存储资源统一灵活编排、与容器平台 紧密集成的四大核心技术特性,满足了容器化应用对存储系统性能及可靠性的多样化需求。

多领域树立标杆项目,服务网络覆盖全国。鹏云网络为客户提供自主创新、安全可靠、敏 捷高效的数据中心基础设施,助力客户快速实现数字化转型。目前鹏云网络服务对象已经 广泛覆盖电信、金融、能源、政府、军队、公安、制造业、医疗、教育、科研等 20 多个行 业,主要客户包括华泰证券、辽宁移动、福建联通、中国电子 32 所、航天科技、CEIEC、 龙江环保等,客户服务网络遍布全国 31 个省市及自治区。(报告来源:未来智库)


StreamNative:云原生批流融合数据平台

围绕 Apache Pulsar,StreamNative 打造下一代批流融合数据平台。StreamNative,成 立于 2019 年,由 Apache Pulsar 与 Apache BookKeeper 创始团队成员组建,围绕 Apache Pulsar 打造开源云原生批流融合数据平台,助力企业挖掘实时数据价值。公司为 Apache Pulsar 的商业化公司,也是全球唯一的 Apache Pulsar 技术原厂,不断推动 Apache Pulsar 和 BookKeeper 社区与生态建设。

作为大数据平台基础设施组件,流数据平台的重要性日益提升。Apache Pulsar 是下一代云 原生分布式消息流平台,集消息、存储、轻量化函数式计算为一体,采用计算与存储分离 架构设计,支持混合公有云部署,可覆盖 AWS、Microsoft Azure、Google 云、阿里云等 全球范围的主流云计算平台,是云原生时代解决实时消息流数据传输、存储和计算的最佳 解决方案。目前项目和社区正在快速发展,已有众多国内外大型互联网和传统行业公司采 用 Pulsar,使用案例分布在人工智能、金融、电信运营商、直播与短视频、物联网、零售 与电子商务、在线教育等多个行业,如美国有线电视网络巨头 Comcast、Yahoo!、腾讯、 中国电信、中国移动、BIGO、VIPKID 等。随着未来数据基础设施的普及,流数据的接收、 存储和计算会成为企业的共性需求,流数据平台作为基础软件的重要地位日益提升。

企业加速上云,开源社区+云原生是未来趋势。目前开源已经成为了主流的软件开发协作模式, 开源模式能够为云厂商带来跨厂商的标准化协同,消除用户对单一厂商绑定的顾虑。在企业 加速上云的背景下,开源与云原生的结合将成为未来基础软件的发展趋势。StreamNative 是 一家开源基础软件公司,围绕 Pulsar 打造下一代云原生批流融合数据平台,较好地顺应了这 一趋势。


Alluxio:云原生数据编排系统

打造计算与存储的中间层,数据编排提升调度效率。Alluxio 成立于 2015 年,是一家开源 云原生数据编排软件开发商。其前身为开源项目 Tachyon,自项目开源以来,已有超过来 自 300 多个组织机构的 1100 多位贡献者参与开发。Alluxio 的主要产品为分布式超大规模 数据编排系统,公司构建了一个计算层和存储层之间的桥梁,在二者之间抽象出一个易使 用、标准化的数据编排层,以屏蔽异构的存储和复杂的部署,提升应用层访问混合云上数 据的便捷性、数据调度效率、数据管理的有效性。未来公司主要的产品和技术拓展方向为 加强对大规模数据分析、人工智能的支持,增强与 K8s 的整合增强平台的易用性。

顺应国内数字化转型和数字经济发展浪潮,积极拓展国内市场。目前 Alluxio 的合作伙伴超 过九成都是世界五百强企业,其所开创的数据编排技术已被科技、金融服务、通信与传媒 等领域的国内外头部公司广泛应用。为顺应国内数字化转型和数字经济发展浪潮,2021 年 Alluxio 宣布将大力拓展国内市场业务,以快速响应并满足众多国内企业的个性化需求。

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