什么是K8S？

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k8s是什么

Kubernetes 是一个可移植的，可扩展的开源容器编排平台，用于管理容器化的工作负载和服务，方便了声明式配置和自动化。它拥有一个庞大且快速增长的生态系统。Kubernetes 的服务，支持和工具广泛可用。

为什么现在流行使用容器

早期: 在物理服务器上面部署应用程序存在资源分配问题,因为其不能在物理服务器中的应用程序定义资源边界,导致应用程序资源利用不足而无法扩展

后来: 为了解决该问题,引入了虚拟化技术, 虚拟化技术是指允许你在单个物理服务器的 CPU 上运行多个虚拟机,可以让多个应用程序在虚拟机之间进行隔离,具有一定的安全性, 每一个虚拟机就是一台完整的计算机, 在虚拟化硬件之上运行所有组件

现在: 多数在物理服务器上面部署应用程序都是采kubectl用容器的方式,容器类似于虚拟机,它们都具有自己的文件系统、CPU、内存、进程空间等, 且由于它们与基础架构分离，因此可以跨云和 OS 发行版本进行移植。基于此特点被企业大范围使用

为什么需要使用k8s容器

若出现这样一个环境: 在生产环境中如果一个容器发生故障,则我们需要手动去启动另外一个容器,这样的 *** 作是对我们的管理员来说是不太方便的, 若一个容器出现故障,另一个容器可以自动启动容器接管故障的容器,这样是最好的

k8s就可以实现该效果,Kubernetes 提供了一个可d性运行分布式系统的框架。 Kubernetes 会满足你的扩展要求、故障转移、部署模式等。

k8s功能: 服务发现和负载均衡, 存储编排, 自动部署和回滚, 自动完成装箱计算, 自我修复, 密钥与配置管理

名词解释

secret

Secret有三种类型：

Service Account：用来访问Kubernetes API，由Kubernetes自动创建，并且会自动挂载到Pod的目录中；/run/secrets/kubernetesio/serviceaccountOpaque：base64编码格式的Secret，用来存储密码、密钥等；kubernetesio/dockerconfigjson：用来存储私有docker registry的认证信息。

k8s的组成

k8s是由组件,API,对象等组成

包含所有相互关联组件的 Kubernetes 集群图如下:

组件

控制平面组件kube-apiserver: 为k8s的api服务器,公开了所有Kubernetes API, 其他所有组件都必须通过它提供的API来 *** 作资源数据保证集群状态访问的安全隔离集群状态访问的方式和后端存储实现的方式：API Server是状态访问的方式，不会因为后端存储技术etcd的改变而改变。etcd: 为k8s的键值数据库,保存了k8s所有集群数据的后台数据库。kube-scheduler: 收集和分析当前Kubernetes集群中所有Node节点的资源(内存、CPU)负载情况，然后依此分发新建的Pod到Kubernetes集群中可用的节点。 kube-controller-manager: 在主节点上运行 控制器 的组件。cloud-controller-manager: 云控制器管理器是指嵌入特定云的控制逻辑的 控制平面组件Node 组件kubelet: 一个在集群中每个节点（node）上运行的代理。 它保证容器（containers）都 运行在 Pod 中。kube-proxy: kube-proxy是集群中每个节点上运行的网络代理,维护节点上的网络规则。这些网络规则允许从集群内部或外部的网络会话与 Pod 进行网络通信。容器运行时: 负责运行容器的软件。插件(Addons)DNS: 集群 DNS 是一个 DNS 服务器，和环境中的其他 DNS 服务器一起工作，它为 Kubernetes 服务提供 DNS 记录。Web 界面（仪表盘）: Dashboard 是Kubernetes 集群的通用的、基于 Web 的用户界面。容器资源监控: 容器资源监控 将关于容器的一些常见的时间序列度量值保存到一个集中的数据库中，并提供用于浏览这些数据的界面。集群层面日志: 集群层面日志 机制负责将容器的日志数据 保存到一个集中的日志存储中，该存储能够提供搜索和浏览接口。

API

Kubernetes 控制面 的核心是 API 服务器。 API 服务器负责提供 >

对象

Kubernetes对象是Kubernetes系统中的持久实体。Kubernetes使用这些实体来表示集群的状态

具体来说，他们可以描述：

容器化应用正在运行(以及在哪些节点上)这些应用可用的资源关于这些应用如何运行的策略，如重新策略，升级和容错

Kubernetes 架构

Kubernetes 架构由节点,控制面到节点通信, 控制器, 云控制器管理器组成

master 流程图

Kubecfg将特定的请求，比如创建Pod，发送给Kubernetes Client。Kubernetes Client将请求发送给API server。API Server根据请求的类型，比如创建Pod时storage类型是pods，然后依此选择何种REST Storage API对请求作出处理。REST Storage API对的请求作相应的处理。将处理的结果存入高可用键值存储系统Etcd中。在API Server响应Kubecfg的请求后，Scheduler会根据Kubernetes Client获取集群中运行Pod及Minion/Node信息。依据从Kubernetes Client获取的信息，Scheduler将未分发的Pod分发到可用的Minion/Node节点上。

节点

节点可以是一个虚拟机或者物理机器，取决于所在的集群配置。 每个节点包含运行 Pods 所需的服务， 这些 Pods 由 控制面 负责管理

节点上的组件包括 kubelet、 容器运行时以及 kube-proxy。

节点状态

可以使用 kubectl 来查看节点状态和其他细节信息：

kubectl describe node <�节点名称>

一个节点包含以下信息:

地址HostName：由节点的内核设置。可以通过 kubelet 的 —hostname-override 参数覆盖。ExternalIP：通常是节点的可外部路由（从集群外可访问）的 IP 地址。InternalIP：通常是节点的仅可在集群内部路由的 IP 地址。状况(conditions 字段描述了所有 Running 节点的状态)Ready 如节点是健康的并已经准备好接收 Pod 则为 True；False 表示节点不健康而且不能接收 Pod；Unknown 表示节点控制器在最近 node-monitor-grace-period 期间（默认 40 秒）没有收到节点的消息DiskPressure为True则表示节点的空闲空间不足以用于添加新 Pod, 否则为 FalseMemoryPressure为True则表示节点存在内存压力，即节点内存可用量低，否则为 FalsePIDPressure为True则表示节点存在进程压力，即节点上进程过多；否则为 FalseNetworkUnavailable为True则表示节点网络配置不正确；否则为 False容量与可分配描述节点上的可用资源：CPU、内存和可以调度到节点上的 Pod 的个数上限。信息关于节点的一般性信息，例如内核版本、Kubernetes 版本（kubelet 和 kube-proxy 版本）、 Docker 版本（如果使用了）和 *** 作系统名称。这些信息由 kubelet 从节点上搜集而来。

控制面到节点通信

节点到控制面apiserver在安全的 ）上监听远程连接请求以客户端证书的形式将客户端凭据提供给 kubelet控制面到节点API 服务器到 kubelet连接用于获取 Pod 日志挂接（通过 kubectl）到运行中的 Pod提供 kubelet 的端口转发功能。(注: 在连接状态下, 默认apiserver 不检查 kubelet 的服务证书。容易受到中间人攻击，不安全)apiserver 到节点、Pod 和服务SSH 隧道(目前已经废弃)产生原因: 若无服务证书, 又要求避免在非受信网络或公共网络上进行连接,则可以在apiserver 和 kubelet 之间使用ssh隧道Kubernetes 支持使用 SSH 隧道来保护从控制面到节点的通信路径。Konnectivity 服务为ssh隧道的替代品, Konnectivity 服务提供 TCP 层的代理，以便支持从控制面到集群的通信。

控制器

在 Kubernetes 中，控制器通过监控集群 的公共状态，并致力于将当前状态转变为期望的状态。

举个例子: 当前室内温度为20度, 我们通过调节遥控器,使其温度上升至24度, 这20度到24度的变化即为让其从当前状态接近期望状态。

控制器模式分为直接控制和通过API服务器来控制

云控制器管理器

云控制器管理器是指嵌入特定云的控制逻辑的 控制平面组件。 云控制器管理器允许您链接聚合到云提供商的应用编程接口中， 并分离出相互作用的组件与您的集群交互的组件。

云控制器管理器中的控制器包括：

节点控制器节点控制器负责在云基础设施中创建了新服务器时为之 创建 节点（Node）对象。 节点控制器从云提供商获取当前租户中主机的信息。执行功能:针对控制器通过云平台驱动的 API 所发现的每个服务器初始化一个 Node 对象利用特定云平台的信息为 Node 对象添加注解和标签获取节点的网络地址和主机名检查节点的健康状况。路由控制器Route 控制器负责适当地配置云平台中的路由，以便 Kubernetes 集群中不同节点上的 容器之间可以相互通信。服务控制器服务（Service）与受控的负载均衡器、 IP 地址、网络包过滤、目标健康检查等云基础设施组件集成。 服务控制器与云驱动的 API 交互，以配置负载均衡器和其他基础设施组件。

Kubernetes 安全性

云原生安全

云原生安全4个C: 云(Cloud)、集群(Cluster)、容器(Container)和代码(Code)

云原生安全模型的每一层都是基于下一个最外层，代码层受益于强大的基础安全层（云、集群、容器）。我们无法通过在代码层解决安全问题来为基础层中糟糕的安全标准提供保护。

基础设施安全

Kubetnetes 基础架构关注领域

建议

通过网络访问 API 服务（控制平面)

所有对 Kubernetes 控制平面的访问不允许在 Internet 上公开，同时应由网络访问控制列表控制，该列表包含管理集群所需的 IP 地址集。

通过网络访问 Node（节点)

节点应配置为 仅能 从控制平面上通过指定端口来接受（通过网络访问控制列表）连接，以及接受 NodePort 和 LoadBalancer 类型的 Kubernetes 服务连接。如果可能的话，这些节点不应完全暴露在公共互联网上。

Kubernetes 云访问提供商的 API

每个云提供商都需要向 Kubernetes 控制平面和节点授予不同的权限集。为集群提供云提供商访问权限时，最好遵循对需要管理的资源的最小特权原则。Kops 文档提供有关 IAM 策略和角色的信息。

访问 etcd

对 etcd（Kubernetes 的数据存储）的访问应仅限于控制平面。根据配置情况，你应该尝试通过 TLS 来使用 etcd。更多信息可以在 etcd 文档中找到。

etcd 加密

在所有可能的情况下，最好对所有驱动器进行静态数据加密，但是由于 etcd 拥有整个集群的状态（包括机密信息），因此其磁盘更应该进行静态数据加密。

集群组件安全

运行的应用程序的安全性关注领域访问控制授权(访问 Kubernetes API)认证方式应用程序 Secret 管理 (并在 etcd 中对其进行静态数据加密)Pod 安全策略服务质量（和集群资源管理）网络策略Kubernetes Ingress 的 TLS 支持

容器安全

容器安全性关注领域容器搭建配置(配置不当,危险挂载, 特权用户)容器服务自身缺陷Linux内核漏洞镜像签名和执行

代码安全

代码安全关注领域仅通过 TLS 访问(流量加密)限制通信端口范围第三方依赖性安全静态代码分析动态探测攻击(黑盒)

Kubernetes架构常见问题

Kubernetes ATTACK 矩阵

信息泄露

云账号AK泄露

API凭证（即阿里云AccessKey）是用户访问内部资源最重要的身份凭证。用户调用API时的通信加密和身份认证会使用API凭证

API凭证是云上用户调用云服务API、访问云上资源的唯一身份凭证。

API凭证相当于登录密码，用于程序方式调用云服务API

k8s configfile泄露

kubeconfig文件所在的位置:

$HOME/kube/config

Kubeconfig文件包含有关Kubernetes集群的详细信息，包括它们的位置和凭据。

云厂商会给用户提供该文件,以便于用户可以通过kubectl对集群进行管理 如果攻击者能够访问到此文件（如办公网员工机器入侵、泄露到Github的代码等），就可以直接通过API Server接管K8s集群，带来风险隐患。

Master节点SSH登录泄露

常见的容器集群管理方式是通过登录Master节点或运维跳板机，然后再通过kubectl命令工具来控制k8s。

云服务器提供了通过ssh登陆的形式进行登陆master节点

若Master节点SSH连接地址泄露,攻击者可对ssh登陆进行爆破,从而登陆上ssh,控制集群

容器组件未鉴权服务

Kubernetes架构下常见的开放服务指纹如下:

kube-apiserver: 6443, 8080kubectl proxy: 8080, 8081kubelet: 10250, 10255, 4149dashboard: 30000docker api: 2375etcd: 2379, 2380kube-controller-manager: 10252kube-proxy: 10256, 31442kube-scheduler: 10251weave: 6781, 6782, 6783kubeflow-dashboard: 8080

注:前六个重点关注: 一旦被控制可以直接获取相应容器、相应节点、集群权限的服务

了解各个组件被攻击时所造成的影响

组件分工图:

假如用户想在集群里面新建一个容器集合单元, 流程如下:

用户与 kubectl进行交互,提出需求(例: kubectl create -f podyaml)kubectl 会读取 ~/kube/config 配置，并与 apiserver 进行交互，协议：apiserver 会协同 ETCD, kube-controller-manager, scheduler 等组件准备下发新建容器的配置给到节点，协议：apiserver 与 kubelet 进行交互，告知其容器创建的需求，协议：；kubelet 与Docker等容器引擎进行交互，创建容器，协议：容器已然在集群节点上创建成功

攻击apiserver

apiserver介绍:
在Kubernetes中,对于未鉴权对apiserver, 能访问到 apiserver 一般情况下就能获取了集群的权限

在攻击者眼中Kubernetes APIServer

容器编排K8S总控组件pods, services, secrets, serviceaccounts, bindings, componentstatuses, configmaps,endpoints, events, limitranges, namespaces, nodes, persistentvolumeclaims,persistentvolumes, podtemplates, replicationcontrollers, resourcequotas …可控以上所有k8s资源可获取几乎所有容器的交互式shell利用一定技巧可获取所有容器母机的交互式shell

默认情况下apiserver都有鉴权:

未鉴权配置如下:

对于这类的未鉴权的设置来说，访问到 apiserver 一般情况下就获取了集群的权限：

如何通过apiserver来进行渗透,可参考:>

攻击kubelet

每一个Node节点都有一个kubelet(每个节点上运行的代理)服务，kubelet监听了10250，10248，10255等端口。

10250端口,是kubelet与apiserver进行通信对主要端口, 通过该端口,kubelet可以知道当前应该处理的任务该端口在最新版Kubernetes是有鉴权的, 但在开启了接受匿名请求的情况下，不带鉴权信息的请求也可以使用10250提供的能力, 在Kubernetes早期,很多挖矿木马基于该端口进行传播

在配置文件中,若进行如下配置,则可能存在未授权访问漏洞

/var/bin/kubulet/config/yaml

若10250端口存在未授权访问漏洞,我们可以直接访问/pods进行查看

根据在pods中获取的信息,我们可以在容器中执行命令

curl -Gks >

上述命令得到websocket地址，连接websocket得到命令结果：

使用wscat工具连接websocket

wscat -c “>

即可得到我们执行命令的结果

获取token

/var/run/secrets/kubernetesio/serviceaccount

然后即可访问kube-api server,获取集群权限

curl -ks -H "Authorization: Bearer \ ttps://master:6443/api/v1/namespaces/{namespace}/secrets

"

攻击kubelet总体步骤如下:

访问pods获取信息获取namespace、podsname、containername执行exec获取token/var/run/secrets/kubernetesio/serviceaccount利用Token访问API Server进行对pods *** 作。

攻击dashboard

dashboard登陆链接如下:

>

dashboard界面如下:

dashboard是Kubernetes官方推出的控制Kubernetes的图形化界面在Kubernetes配置不当导致dashboard未授权访问漏洞的情况下，通过dashboard我们可以控制整个集群。

默认情况下, dashboard是需要进行鉴权 *** 作的,当用户开启了enable-skip-login时可以在登录界面点击Skip跳过登录进入dashboard

通过skip登陆的dashboard默认是没有 *** 作集群的权限,因为Kubernetes使用RBAC(Role-based access control)机制进行身份认证和权限管理，不同的serviceaccount拥有不同的集群权限。

但有些开发者为了方便或者在测试环境中会为Kubernetes-dashboard绑定cluster-admin这个ClusterRole（cluster-admin拥有管理集群的最高权限）

为Kubernetes-dashboard绑定cluster-admin 设置如下:

新建dashboard-adminyaml内容apiVersion: rbacauthorizationk8sio/v1kind: ClusterRoleBindingmetadata: name: kubernetes-dashboardroleRef: apiGroup: rbacauthorizationk8sio kind: ClusterRole name: cluster-adminsubjects : kind: ServiceAccount name: kubernetes-dashboard namespace: kubernetes-dashboardkubectl create -f dashboard-adminyaml

后通过skip登陆dashboard便有了管理集群的权限

创建Pod控制node节点,该pod主要是将宿主机根目录挂载到容器tmp目录下。

新建一个Pod如下:

通过该容器的tmp目录管理node节点的文件

攻击etcd

Kubernetes默认使用了etcd v3来存储数据, 若能na
etcd对内暴露2379端口，本地127001可免认证访问 其他地址要带—endpoint参数和cert进行认证。

未授权访问流程:

检查是否正常链接etcdctl endpoint health读取service account tokenetcdctl get / --prefix --keys-only | grep /secrets/kube-system/clusterrole通过token认访问API-Server端口6443，接管集群：kubectl --insecure-skip-tls-verify -s

攻击docker remote api(Docker daemon公网暴露)

2375是docker远程 *** 控的默认端口，通过这个端口可以直接对远程的docker 守护进程进行 *** 作。Docker 守护进程默认监听2375端口且未鉴权

当机器以方式启动daemon时，可以在外部机器对该机器的docker daemon进行直接 *** 作：

docker daemon -H=0000:2375

之后依次执行systemctl daemon-reload、systemctl restart docker

外部主机使用 即可 *** 作暴露2375端口的主机

-H

因此当你有访问到目标Docker API 的网络能力或主机能力的时候，你就拥有了控制当前服务器的能力。我们可以利用Docker API在远程主机上创建一个特权容器，并且挂载主机根目录到容器

检测目标是否存在docker api未授权访问漏洞的方式也很简单，访问>

攻击kubectl proxy

二次开发所产生的问题

管理Kubernetes无论是使用 kubectl 或 Kubernetes dashboard 的UI功能，其实都是间接在和 APIServer 做交互

如果有需求对k8s进行二次开发的话,大部分的开发功能请求了 APIServer 的 Rest API 从而使功能实现的。

例如:

给用户销毁自己POD的能力DELETE

类似于这样去调用apiserver, 攻击者若修改namespace、pod和容器名, 那么即可造成越权

推荐工具

Kube-Hunter扫描漏洞

kube-hunter是一款用于寻找Kubernetes集群中的安全漏洞扫描器

下载地址: >

CDK(强推)

CDK是一款为容器环境定制的渗透测试工具，在已攻陷的容器内部提供零依赖的常用命令及PoC/EXP。集成Docker/K8s场景特有的 逃逸、横向移动、持久化利用方式，插件化管理。

下载地址: >

参考链接

>

Kubernetes 是一个跨主机集群的开源的容器调度平台，它可以自动化应用容器的部署、扩展和 *** 作 , 提供以容器为中心的基础架构。谷歌旗下开源软件，江湖人称K8S。

上图是一个通过K8S搭建的集群环境，采用三台物理机搭建(三台机器是K8S搭建集群的最低要求)，我先简单介绍一下几个重点名词。

Centos 7 Master  1 (注意必须是双核以上的CPU，否则无法初始化K8S)

Centos 7 Node  2

将文件上传至该目录

网盘地址： >

提取码：aew7

执行以下命令

如果不是groupfs,执行下列语句

将最后一行注释

运行docker images可以看到以下几个关键应用

kube-proxy 容器间通讯代理、kube-apiserver API服务端、kube-scheduler 任务调度器、kube-controller-manager 集群控制器、coredns  K8S内置的 DNS 服务器、etcd 用于保存集群所有的网络配置和对象的状态信息、pause前面已经提到用于容器间的通讯以及数据卷的挂载。至此K8S安装完成

图中的第一个红框的命令是需要管理员手动复制，然后在master服务器上执行的。

PS: adminconf是kubeadm集群管理的核心配置文件，包含整个集群各个节点的授权信息，以及本身的一些配置信息

第二个红框中的命令是在node节点上执行，里面包含了一个加入集群的token认证信息以及ca证书的hashcode。通过该token可以加入K8S集群

从图中看到master节点处于NotReady状态，说明节点中存在有问题的Pod，查看存在问题的pod，执行以下命令查看所有Pod状态

如果某个Pod的STATUS处于CrashLoopBackOff状态表示创建失败了，那么它会不断自动重新创建。上图中两个coredns处于pending状态，原因是我们没有配置K8S网络通讯协议fannel，从上传的文件中加载并创建flannel网络组件

3在node节点上执行刚刚由kubeadm生成的节点加入命令

如果出现反复无法加入节点的情况，运行 kubeadm reset 这条命令还原当前节点上 kubeadm init 或者 kubeadm join 所做的所有更改。当想加入新节点忘记token时可以使用 kubeadm token list 查看token，或者 kubeadm token create创建token,采用跳过ca安全认证的方式加入节点。

4三台机器设置kubelet开机自启,至此通过kubeadm集群配置完成

在主节点上执行以下命令，以下三个配件都是已经配置好的，装载即可。

图中dashboard服务已经被创建，配置文件中关闭了密码验证，只需要浏览器打开 >容器是将应用和其依赖打包在一起的一个集合。
我们要发布一款应用，一般流程是先在测试服务器上开发，配置环境，测通，然后再到生产环境，配置环境依赖然后部署应用。当我们有大量架构不同的应用需要配置到不同的生产环境，比如公有云、虚拟机，很容易因为环境的不容导致发布失败。
为了解决这个问题，受集装箱的启发，我们将应用和其依赖打包成一个轻量级、独立的、标准的集合，使其可以顺畅地运行在任何一个安装了容器管理系统的服务器中而不需要额外配置环境。这个集合就是容器。
容器使得开发运维人员只需要在发布之初在本地配置一次环境，就可以无差别地在测试环境、开发环境，公有云服务器、虚拟机上运行和维护应用。

Docker是使用Go语言开发的一个开源项目，实现轻量级的 *** 作系统虚拟化解决方案，Docker可以自行搭建和配置开发环境，可以方便地创建使用容器，并且提供镜像仓库。

Doker的核心概念包含：

容器与以容器为基本单位，提供构建发布运行应用的平台。

Kubernetes是容器集群管理系统，是一个开源的平台，可以实现容器集群的自动化部署、自动扩缩容、维护等功能。主要概念有：

参考文档：
>

kubeadm是官方社区推出的一个用于快速部署kubernetes集群的工具。

这个工具能通过两条指令完成一个kubernetes集群的部署：

在开始之前，部署Kubernetes集群机器需要满足以下几个条件：

31 安装相关包和keepalived

32配置master节点

master1节点配置

master2节点配置

33 启动和检查

在两台master节点都执行

启动后查看master1的网卡信息

41 安装

42 配置

两台master节点的配置均相同，配置中声明了后端代理的两个master节点服务器，指定了haproxy运行的端口为16443等，因此16443端口为集群的入口

43 启动和检查

两台master都启动

检查端口

Kubernetes默认CRI（容器运行时）为Docker，因此先安装Docker。

51 安装Docker

52 添加阿里云YUM软件源

53 安装kubeadm，kubelet和kubectl

由于版本更新频繁，这里指定版本号部署：

61 创建kubeadm配置文件

在具有vip的master上 *** 作，这里为master1

62 在master1节点执行

按照提示保存以下内容，一会要使用（kubeadm init中的回显内容）：

按照提示配置环境变量，使用kubectl工具：

查看集群状态

创建kube-flannelyml，在master1上执行

安装flannel网络

检查

81 复制密钥及相关文件

从master1复制密钥及相关文件到master2

82 master2加入集群

执行在master1上init后输出的join命令,需要带上参数--control-plane表示把master控制节点加入集群（之前kubeadm init回显内容）

检查状态（master1上执行）

在node1上执行

向集群添加新节点，执行在kubeadm init输出的kubeadm join命令（之前kubeadm init回显内容，注意不加--control-plane）：

集群网络重新安装，因为添加了新的node节点（在master1上执行）

检查状态（在master1上执行）

在Kubernetes集群中创建一个pod，验证是否正常运行：

访问地址：>

回顾2019年中国云计算产业的发展，趁着“产业互联网”火热的东风，云计算也一路高歌前行。阿里巴巴、腾讯、百度、华为等 科技 互联网巨头企业都在持续布局。

Salesforce与阿里巴巴达成战略合作，阿里巴巴推出政务钉钉，百度云升级为百度智能云，百度推出爱番番CRM开放平台，销售易获腾讯独家12亿美元E轮融资，腾讯云全面升级d性计算产品序列，计算性能提升30%；金山办公正式登陆科创板上市、华为新成立“华为云计算技术有限公司” ……这些“新鲜“的云计算故事，也都曾轰动一时，甚至时至今日，仍对云计算领域影响至深。

2020年刚起步，中国云计算“第一股”——UCloud成功登陆科创板，成为众多业内人士在武汉的新型冠状病毒肺炎爆发前，最关注的"热点”之一。

展望2020年，亿欧智库坚定看好云计算领域的发展机会，并将持续输出云计算产业细分领域，如PaaS、SaaS、云安全等领域的研究报告。

值得注意的是，亿欧智库此前发布的《2019年中国云计算行业发展研究报告》所总结的六条云计算产业发展趋势依旧具备长期预判价值。以下列出概括性的内容，具体详见报告正文：

基于此，亿欧智库进一步总结云计算产业的未来发展趋势，帮助业内人士更加及时把握云计算产业最新发展机遇。本篇将重点介绍五条云计算产业有希望快速落地或爆发的主流技术：

无服务器计算（Severless Computing，以下简称Serverless）是一种包含第三方BaaS（后端即服务）服务的应用程序设计方式，与包括FaaS（函数即服务）平台上的托管临时容器中运行的自定义代码。与很多技术趋势一样，Serverless至今还没有明确且清晰的定义，对于开发人员来说，其重点代表两个截然不同但有重合的概念：

Serverless相比IaaS和SaaS，可以更好更快的在云服务商平台上部署应用，完全不用提前测算资源需求，所有功能根据事件驱动，按需加载，执行完毕，资源释放，真正实现了用多少付费多少，降低成本的同时，还提高了开发人员的生产力。

Serverless主要适合于新兴的、事件驱动性的，类似于IoT等传感设备、金融交易类型等场景。

Serverless兴起于2017年，在最近两年伴随云原生概念的推广逐渐火热。

目前 Serverless 在国内的发展和采用依然处于初期阶段，业务实践偏少，仍在不断 探索 之中。相比之下，国外整体要领先 1-2 年，国外几大云厂商前期对整个研发生态的教育和布局较多，应用较早。

现在国外也已经出现不少 Serverless 框架，比较知名包括 Serverlesscom 和 Zeitcom。

根据RightScale的2018年云状态报告，无服务器是当今增长速度很快的云服务模型，年增塑达75%，并有望于2020年超越该增速。亿欧智库也对Serverless的增长速度和市场规模持乐观态度。

Kubernetes（以下简称K8s） 是一个针对容器应用，进行自动部署，d性伸缩，和管理的开源系统。主要负责在大规模服务器环境中管理容器组（pod）的扩展、复制、 健康 ，并解决 pod 的启动、负载均衡等问题。

K8s 能在实体机或虚拟机集群上调度和运行程序容器。K8s 也能让开发者斩断联系着实体机或虚拟机的“锁链”，从以主机为中心的架构跃至以容器为中心的架构。该架构最终提供给开发者诸多内在的优势，例如可移动、可扩展、自修复等。

K8s 也能兼容各种云服务提供商，例如 Google Cloud、Amazon、Microsoft Azure，还可以工作在 CloudStack、OpenStack、OVirt、Photon、VSphere。

K8s 源于 Google 内部的 Borg 项目，经 Google 使用 Go 语言重写后，被命名为Kubernetes，并于 2014 年 6 月开源。目前已有多家大公司，例如 Microsoft、 RedHat、 IBM、Docker，都支持K8s。

从近年来国外K8s发展来看， 巨头公司为自有K8s部门增添活力或构建全新产品的有效手段之一为收购 。

随着专注于容器初创公司逐渐增加，预计2020年各大云服务商将继续收购表现优秀的容器初创公司，以进军K8s市场，完善其产品体系。

不可否认，K8s作为一项新兴技术距全球普及它还有很长的路要走。但很明显，K8s已经是，并且将继续是软件世界中的主导力量。

服务网格（Service Mesh）是用于控制和监视微服务应用程序中的内部服务到服务流量的软件基础结构层。服务网格的独特之处在于它是为适应分布式微服务环境而构建的。

服务网格的兴起主要是为了解决Docker和Kubernetes无法解决的运行问题。因为诸如Docker和Kubernetes这样的工具主要解决的是部署的问题。但部署不是生产的最后一步，部署完之后，应用程序还必须运行，服务网格因解决运行问题应运而生。

2016年服务网格提出之后，以Linkerd和Envoy为代表的框架开始崭露头角。目前市面上没有现成的商业产品，大多数服务网格都是开源项目，需要一些技巧才能实现。最著名的有：

关于服务网格技术的并购目前也逐渐升温，著名的并购案有VMware在2019年7月以42亿美元收购了Avi Networks以及F5 Networks在2019年5月斥资25亿美元收购了NGINX。

2019年是被确定是适合解决服务网格问题的一年，2020年将会是核心服务网格用例出现的一年。

开源软件（Open Source Software，以下简称OSS）被定义为描述其源码可以被公众使用的软件，并且此软件的使用，修改和分发也不受许可证的限制。

1998年2月，“开源”一词首先被运用于软件。最初的开源软件项目并不是真正的企业，而是一些顶级程序员针对Microsoft、Oracle、SAP等老牌闭源公司对软件收费较高的一场革命。顶级开发人员通常以异步方式协同编写一些出色的软件。每个人不仅可以查看公开的软件，而且通过一种松散的治理模型，他们可以添加，改进和增强它。这是第一代的开源软件项目。

而经过10多年的发展，Linux、MySQL的成功为第二代开源软件公司奠定基础，比如Cloudera和Hortonworks。但第二代开源软件公司中，没有一家公司对软件拥有绝对的控制权，对手经常通过免费提供软件来进行竞争。

之后出现了像Elastic、Mongo和Confluent等第三代开源软件公司提供的Elastic Cloud，Confluent Cloud和MongoDB Atlas这样的服务，这种进化代表着开源软件公司这种模式有机会成为软件基础设施的主要商业模式。

经过22年的发展，如今OSS已经无处不在。OSS领域也发声了一些“大事件”：IBM以320亿美元的价格收购了Redhat（是2014年市值的3倍）；Mulesoft在上市后以65亿美金的价格被Salesforce收购；MongoDB现在市值超过40亿美元；Elastic则为60亿美元；并且，通过Cloudera和Hortonworks的合并，将出现一个市值超过40亿美元的新公司……

当然还有很多OSS的公司在路上，例如Confluent、HashiCorp、DataBricks、Kong、Cockroach Labs等。

展望2020年，OSS的理念将与云计算SaaS（软件即服务）的理念更加契合，将大大推动软件产业的创新，并有机会迎来新一轮的发展高潮。

高性能计算（High Performance Computing，以下简称HPC）指能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑，其基本组成组件与个人电脑的概念无太大差异，但规格与性能则强大许多。

HPC能够在非常短的时间内执行大量计算，正从过去主要传统科研领域计算密集型为主，逐渐向新兴的大数据、人工智能以及深度学习等方向进行融合和演进。

从应用领域来看，HPC是不同行业中非常专业的领域，可以用于预报天气，也可以是分析风险，还可以分析农场数据，以根据不断变化的天气条件找到最佳的农作物种植地点。

在中国市场当中，主要有联想、浪潮和曙光三家公司处于领先的地位，占据了超过90%的市场份额。这三家公司作为中国HPC市场的状元、榜眼和探花，共同将中国HPC推上了世界第一的位置。

其中，联想连续五年蝉联“HPC China TOP100榜单”第一名，并于2019年11月8日发布“深腾X9000”高性能融合计算平台，该平台在兼顾算的更快、更准、更全面的同时，也使联想成为HPC绿色数据中心的积极倡导者，继续领跑HPC水冷解决方案。

除此之外，联想还在全球160多个国家开展众多领域的突破性研究，这些领域包括癌症、大脑研究、天体物理学、人工智能、气候科学、化学、生物学、 汽车 和航空等。

公开调研资料显示，2018年企业中使用了HPC的比例是36%。随着云计算领域的基础设施完备、资源和数据的增加，HPC的需求也将在2020年有所增加，云服务商有望对HPC进行投资。

众所周知，技术的进步对产业发展和创新具有积极推动作用。

正如近年来区块链、5G、机器学习等技术的发展对传统产业的转型促进一样，Serverless、Service Mesh、K8s、OSS、HPC这些云技术也必将提升IaaS、PaaS、SaaS等传统云计算模式的d性、灵活性、计算能力等，并与传统模式融合互补，协同助推各产业转型升级。

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