云原生是在云計(jì)算時(shí)代指導(dǎo)企業(yè)基于云架構(gòu)設(shè)計(jì)和開發(fā)應(yīng)用，并將應(yīng)用向云端遷移的一套全新的技術(shù)理念。與傳統(tǒng)應(yīng)用相比，所謂的云原生應(yīng)用即為云而生。構(gòu)筑數(shù)字世界新未來(lái)的關(guān)鍵是用云原生的思維去踐行，未來(lái)數(shù)字世界的基礎(chǔ)就是建立在云原生之上，而ChatGPT走紅的背后則是云原生算力的支撐。 本書共分11章，內(nèi)容包括什么是云原生、云端從0到千萬(wàn)級(jí)用戶的架構(gòu)演變、基因測(cè)序的云原生之路、云游戲、大數(shù)據(jù)的云原生、云原生爭(zhēng)霸的賽點(diǎn)是人工智能、數(shù)字世界的新基建區(qū)塊鏈技術(shù)、揭秘Roblox大型游戲創(chuàng)作平臺(tái)、數(shù)字資產(chǎn)的確權(quán)NFT數(shù)字藏品、虛擬數(shù)字人探路未來(lái)和火爆出圈的ChatGPT。本書兩位作者都是國(guó)內(nèi)某互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)的資深人士，他們從專業(yè)的視角給讀者分享云原生構(gòu)建數(shù)字世界的前沿成果及**觀點(diǎn)。 本書的目標(biāo)讀者群體是云計(jì)算從業(yè)人員，對(duì)云原生、數(shù)字世界感興趣的人員以及企業(yè)高管。本書定位為高級(jí)科普讀物而不是計(jì)算機(jī)類工具書，目的是讓非計(jì)算機(jī)專業(yè)或者半路轉(zhuǎn)行云計(jì)算相關(guān)行業(yè)的人員都能看明白。
本書共分11章，內(nèi)容包括什么是云原生、云端從0到千萬(wàn)級(jí)用戶的架構(gòu)演變、基因測(cè)序的云原生之路、云游戲、大數(shù)據(jù)的云原生、云原生爭(zhēng)霸的賽點(diǎn)是人工智能、數(shù)字世界的新基建區(qū)塊鏈技術(shù)、揭秘Roblox羅布樂(lè)思大型游戲創(chuàng)作平臺(tái)、數(shù)字資產(chǎn)的確權(quán)NFT數(shù)字藏品、虛擬數(shù)字人探路未來(lái)以及火爆出圈的ChatGPT。
本書作者為業(yè)內(nèi)云產(chǎn)業(yè)生態(tài)總經(jīng)理和業(yè)內(nèi)云資深架構(gòu)師，從專業(yè)落地的視角給大家分享云原生構(gòu)建數(shù)字世界的前沿成果和作者觀點(diǎn)。
我的數(shù)據(jù)都放在云上真的安全嗎?這是我在日常工作中被客戶問(wèn)到最多的一句話，一般我會(huì)講第一個(gè)故事您覺(jué)得錢存在銀行安全，還是在院子里面挖一個(gè)坑埋起來(lái)安全？存在銀行的缺點(diǎn)是銀行會(huì)知道你的家底，但好處是不需要擔(dān)心錢埋在院子里腐爛，或者主人去世后忘記告訴子孫，最終成為一串串銹跡斑斑的銅錢。
云端存儲(chǔ)通過(guò)采用服務(wù)器集群、異地容災(zāi)等技術(shù)，可保證數(shù)據(jù)萬(wàn)無(wú)一失，采用數(shù)據(jù)快照回滾技術(shù)，能最大限度地降低用戶誤刪數(shù)據(jù)的損失，所以云端數(shù)據(jù)丟失的概率極低；相反，如果數(shù)據(jù)保存在本地（如計(jì)算機(jī)硬盤、U盤、光盤、SD卡等），這些存儲(chǔ)介質(zhì)都很容易損壞，個(gè)人用戶也容易不小心誤刪數(shù)據(jù)。另外，一般客戶使用本地存儲(chǔ)防范黑客入侵的能力也會(huì)普遍弱于云廠商的大型數(shù)據(jù)中心。
一般我還會(huì)給客戶講第二個(gè)故事每個(gè)家庭都會(huì)用到電，難道我們都需要自己買發(fā)電機(jī)，再存點(diǎn)柴油嗎？
接入公共電網(wǎng)，并按照用電量付費(fèi)，已經(jīng)成為被普遍接受的能源獲取模式。云計(jì)算就是這樣一個(gè)按需使用的模式，當(dāng)企業(yè)和個(gè)人需要計(jì)算、存儲(chǔ)等資源的時(shí)候，不需要再去一臺(tái)臺(tái)地購(gòu)買物理服務(wù)器，可以接入云計(jì)算的資源池，根據(jù)需求彈性獲取或退訂資源，并且可以靈活采取包年、包月或按量付費(fèi)的模式，實(shí)際上節(jié)約了成本。
如果還是不放心，我再講第三個(gè)故事有些美食愛(ài)好者喜歡下館子、點(diǎn)外賣，但是更享受與朋友一起在家烹飪、聚餐的樂(lè)趣。我們可以提供各種廚具，也可以提供各種新鮮食材，甚至可以提供五星大廚上門做菜的打包服務(wù)。對(duì)于一些特殊行業(yè)暫時(shí)無(wú)法接受公有云的客戶，一樣可以提供私有云服務(wù)。利用虛擬化技術(shù)和業(yè)界領(lǐng)先的AI科技，讓客戶在家里就能享受安全、健康的米其林大餐。也許過(guò)不了多久，千變?nèi)f化的預(yù)制菜和機(jī)器人廚師就會(huì)大大改變我們的生活方式。
無(wú)論是公有云還是私有云，無(wú)論是開放還是保守，云計(jì)算都將以不可阻擋的趨勢(shì)滾滾而來(lái)，并且以云原生的方式出現(xiàn)。
什么叫云原生？當(dāng)電燈出現(xiàn)時(shí)，還沒(méi)有發(fā)電廠和公共電網(wǎng)，所以最早的電燈泡并不是按照公共電網(wǎng)的供電模式被設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造出來(lái)的。后面人們發(fā)現(xiàn)電的用途還可以更多，于是出現(xiàn)了冰箱、彩電、洗衣機(jī)等家用電器。因?yàn)橛辛穗姡覀冮_始創(chuàng)造發(fā)明各種終端的用電產(chǎn)品，而這些電器、電子產(chǎn)品都是根據(jù)公共電網(wǎng)的特點(diǎn)被設(shè)計(jì)制造的，比如普遍接受110~220V的電壓等。云計(jì)算也一樣，云計(jì)算原本是為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和終端運(yùn)算提供的平臺(tái)，但當(dāng)云計(jì)算平臺(tái)系統(tǒng)和生態(tài)建立起來(lái)時(shí)，大量的應(yīng)用基于云計(jì)算不斷被創(chuàng)造與更新。也就是說(shuō)，云計(jì)算的出現(xiàn)會(huì)激發(fā)更多的基于云計(jì)算的應(yīng)用出現(xiàn)。
云原生是指一種構(gòu)建云計(jì)算應(yīng)用的方法與方案，在設(shè)計(jì)、構(gòu)造和操作某個(gè)應(yīng)用和場(chǎng)景時(shí)，可以充分利用云計(jì)算模型和工作原理。云原生應(yīng)用也就是面向云而設(shè)計(jì)的應(yīng)用，在使用云原生技術(shù)后，開發(fā)者無(wú)須考慮底層的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，可以充分發(fā)揮云平臺(tái)的彈性和分布式優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)快速部署、按需伸縮、不停機(jī)交付等。傳統(tǒng)應(yīng)用不是為云計(jì)算而開發(fā)的，因此導(dǎo)致遷移成本較高。就算遷移上云，如果只用虛擬化和重新部署的方式遷移，也無(wú)法發(fā)揮云計(jì)算的彈性、高容錯(cuò)和高并發(fā)處理等優(yōu)點(diǎn)。云原生定義了一條能夠讓應(yīng)用最大限度利用云的能力、發(fā)揮云價(jià)值的路徑。未來(lái)的軟件一定長(zhǎng)在云上，從計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以來(lái)的所有應(yīng)用都有必要使用云原生架構(gòu)全部從零開始再做一遍。
我小時(shí)候很喜歡一部動(dòng)畫片《太空堡壘》，劇情描寫了三代地球人反抗外星侵略者的故事。劇中有一位明星叫林明美，她在動(dòng)畫片中的身份是一名宇宙歌姬，憑借著在動(dòng)畫片中積累的超高人氣，制作公司順勢(shì)以她的名義推出專輯，成功登上日本音樂(lè)排行榜Oricon。林明美成為第一位虛擬偶像，日本媒體更在1990年為她率先提出了虛擬偶像的概念。如果說(shuō)那時(shí)的虛擬偶像還停留在手繪動(dòng)畫的2D模擬世界里，現(xiàn)在的元宇宙虛擬偶像已經(jīng)進(jìn)化到了數(shù)字世界。
數(shù)字世界本質(zhì)上是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的虛擬化、數(shù)字化過(guò)程，需要對(duì)內(nèi)容生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、用戶體驗(yàn)以及實(shí)體世界的內(nèi)容等進(jìn)行大量改造。這個(gè)數(shù)字世界和現(xiàn)實(shí)生活有一定的契合度，所有人只要有對(duì)應(yīng)的賬號(hào)就可以加入這個(gè)數(shù)字世界。此時(shí)此刻，科幻小說(shuō)或者科幻電影里的故事正在構(gòu)建。從本質(zhì)上講，我們正在構(gòu)建一個(gè)可能會(huì)超乎想象的新世界。當(dāng)它逐漸完善時(shí)，我們的現(xiàn)實(shí)世界將與虛擬世界融合。換句話說(shuō)，這將改變我們的居所、娛樂(lè)方式甚至是辦公方式。整個(gè)數(shù)字世界的概念是后于云計(jì)算出現(xiàn)的，所以數(shù)字世界相關(guān)的整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施也是基于云原生理念來(lái)構(gòu)建的，因?yàn)橹挥谢谠圃砟�，我們才可能做到性能、成本的�?yōu)化，才能夠滿足未來(lái)整個(gè)數(shù)字世界發(fā)展的底層設(shè)施的要求�？梢哉f(shuō)，云原生是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，更是數(shù)字世界的基座。
本書適合的讀者
本書適合的讀者是云計(jì)算從業(yè)人員，對(duì)云原生、數(shù)字世界有興趣的人員以及企業(yè)管理者。本書的定位是高級(jí)科普讀物而不是計(jì)算機(jī)類工具書，目的是讓非計(jì)算機(jī)專業(yè)，或者半路轉(zhuǎn)行云計(jì)算相關(guān)行業(yè)的人都能看明白。
致謝
感謝與我一拍即合的宋立桓老師，促成科普云計(jì)算的想法順利落地，本書大部分內(nèi)容都源自宋立桓老師。
感謝支持我無(wú)休無(wú)止工作、出差的家人！
感謝清華大學(xué)出版社的夏毓彥老師幫助我們出版了這本有意義的著作！
云原生構(gòu)建數(shù)字世界的時(shí)代正在來(lái)臨，人類文明的發(fā)展一定是在虛擬現(xiàn)實(shí)和星辰大海中并行，我們需要為此做好準(zhǔn)備。
丁振海
2023年1月
丁振海，廣播電視藝術(shù)學(xué)碩士、工商管理博士（在讀）。曾就職于鳳凰衛(wèi)視，擔(dān)任紀(jì)錄片編導(dǎo)。2012年起就職于國(guó)內(nèi)某互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)，目前擔(dān)任產(chǎn)業(yè)生態(tài)華南區(qū)域負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)華南區(qū)域渠道合作伙伴生態(tài)建設(shè)。
宋立桓，IT資深技術(shù)專家，曾就職于微軟中國(guó)有限公司，目前為國(guó)內(nèi)某互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)的解決方案架構(gòu)師 ，專注于云計(jì)算 、大數(shù)據(jù)和人工智能。著有圖書《Python深度學(xué)習(xí)從零開始學(xué)》《Cloudera Hadoop大數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)戰(zhàn)指南》《AI制勝：機(jī)器學(xué)習(xí)極簡(jiǎn)入門》《MySQL性能優(yōu)化和高可用架構(gòu)實(shí)踐》《元宇宙：互聯(lián)網(wǎng)新未來(lái)》等。
第1章 云原生，你不了解就OUT了 1
1.1 云原生初探 1
1.1.1 云原生誕生的背景 1
1.1.2 云有原生初長(zhǎng)成 3
1.2 企業(yè)為什么需要云原生 4
1.3 云原生架構(gòu) 5
1.3.1 容器 6
1.3.2 微服務(wù) 8
1.3.3 DevOps 12
1.3.4 持續(xù)交付 16
1.4 聊聊Serverless架構(gòu) 17
1.5 云原生打造數(shù)字世界的基礎(chǔ)設(shè)施 19
第2章 云端從0到千萬(wàn)級(jí)用戶的架構(gòu)
演變 21
2.1 企業(yè)IT信息化系統(tǒng)上不上云 21
2.2 云端千萬(wàn)級(jí)架構(gòu)的演變 24
2.2.1 架構(gòu)的原始階段： 單機(jī)搞定一切 24
2.2.2 架構(gòu)的基礎(chǔ)階段：Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)物理分離 25
2.2.3 架構(gòu)的動(dòng)靜分離階段：CDN 對(duì)象存儲(chǔ) 25
2.2.4 架構(gòu)的分布式緩存階段：負(fù)載均衡 數(shù)據(jù)庫(kù)緩存 27
2.2.5 架構(gòu)擴(kuò)展階段 28
2.3 高并發(fā)解決方案之秒殺 29
第3章 基因測(cè)序的云原生之路 33
3.1 什么是基因 33
3.1.1 遺傳因子 33
3.1.2 染色體 35
3.1.3 DNA 36
3.1.4 基因 37
3.2 基因是怎么測(cè)序的 38
3.2.1 第一代測(cè)序技術(shù)（桑格測(cè)序） 38
3.2.2 第二代測(cè)序技術(shù) 39
3.2.3 第三代測(cè)序技術(shù) 40
3.3 云計(jì)算與基因測(cè)序 40
3.3.1 測(cè)序重組的計(jì)算 40
3.3.2 傳統(tǒng)的計(jì)算方法 41
3.3.3 云計(jì)算的方法 42
3.3.4 容器技術(shù)助力基因測(cè)序 43
3.4 基因測(cè)序 區(qū)塊鏈 45
第4章 云游戲：從游戲云化到云原生 46
4.1 云游戲介紹 46
4.1.1 什么是云游戲 46
4.1.2 云游戲的應(yīng)用場(chǎng)景 48
4.1.3 云游戲的優(yōu)勢(shì) 50
4.1.4 云游戲的初體驗(yàn) 51
4.2 云游戲的典型特征 54
4.2.1 游戲資源云化 54
4.2.2 運(yùn)行過(guò)程云化 55
4.2.3 游戲內(nèi)容跨平臺(tái) 56
4.2.4 計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)依賴 56
4.2.5 平臺(tái)化管理 56
4.3 云游戲的商業(yè)模式 57
4.3.1 云游戲市場(chǎng)的高增長(zhǎng) 57
4.3.2 未來(lái)云游戲的商業(yè)模式 57
4.4 云游戲的挑戰(zhàn)和未來(lái) 58
第5章 聊聊大數(shù)據(jù)的云原生 60
5.1 大數(shù)據(jù)的定義 60
5.2 數(shù)據(jù)將成為資產(chǎn) 61
5.3 大數(shù)據(jù)時(shí)代處理數(shù)據(jù)理念的改變 62
5.3.1 要全體不要抽樣 62
5.3.2 要效率不要絕對(duì)精確 63
5.3.3 要相關(guān)不要因果 63
5.4 數(shù)據(jù)如何處理并升級(jí)為智慧 64
5.5 大數(shù)據(jù)時(shí)代的典型應(yīng)用案例 65
5.5.1 塔吉特超市精準(zhǔn)營(yíng)銷案例 65
5.5.2 啤酒與尿布的故事案例 66
5.5.3 谷歌流感趨勢(shì)案例 67
5.6 大數(shù)據(jù)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)Hadoop介紹 67
5.7 大數(shù)據(jù)的云原生 69
5.7.1 大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的主要問(wèn)題 70
5.7.2 云原生技術(shù)如何解決大數(shù)據(jù)系統(tǒng)
問(wèn)題 70
第6章 云原生爭(zhēng)霸，人工智能是賽點(diǎn) 72
6.1 什么是人工智能 72
6.2 人工智能的本質(zhì) 73
6.3 大名鼎鼎的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 75
6.3.1 什么是神經(jīng)元 75
6.3.2 什么是激活函數(shù) 77
6.3.3 什么是深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 78
6.3.4 什么是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 81
6.3.5 什么是生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò) 83
6.4 自然語(yǔ)言處理 85
6.4.1 什么是自然語(yǔ)言處理 85
6.4.2 自然語(yǔ)言處理的難點(diǎn)和挑戰(zhàn) 86
6.4.3 自然語(yǔ)言處理的發(fā)展趨勢(shì) 87
6.5 語(yǔ)音識(shí)別 88
6.6 機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí) 89
6.6.1 什么是機(jī)器學(xué)習(xí) 89
6.6.2 什么是深度學(xué)習(xí) 90
6.7 云原生AI，加速實(shí)現(xiàn)人工智能的落地
創(chuàng)新 92
6.8 人工智能和虛擬數(shù)字世界 93
第7章 區(qū)塊鏈技術(shù)數(shù)字世界的
新基建 95
7.1 揭開區(qū)塊鏈的神秘面紗 95
7.1.1 區(qū)塊鏈的定義 95
7.1.2 區(qū)塊鏈和比特幣的關(guān)系 96
7.1.3 以太坊是什么 101
7.1.4 一地雞毛I(xiàn)CO 101
7.2 區(qū)塊鏈的特征和分類 102
7.2.1 區(qū)塊鏈的主要特征 102
7.2.2 區(qū)塊鏈的分類 103
7.3 區(qū)塊鏈的應(yīng)用場(chǎng)景 104
7.3.1 區(qū)塊鏈 醫(yī)療 104
7.3.2 區(qū)塊鏈 教育 105
7.3.3 區(qū)塊鏈 農(nóng)業(yè) 106
7.3.4 區(qū)塊鏈 版權(quán)認(rèn)證 108
7.3.5 區(qū)塊鏈 文旅 108
7.3.6 區(qū)塊鏈 慈善 109
7.3.7 區(qū)塊鏈 智慧城市 110
7.3.8 區(qū)塊鏈 游戲 111
7.4 區(qū)塊鏈技術(shù)帶來(lái)的數(shù)字世界 113
第8章 揭秘Roblox，人人都是
游戲創(chuàng)作者 116
8.1 Roblox介紹 116
8.1.1 Roblox是什么 116
8.1.2 Roblox的發(fā)展歷程 117
8.1.3 Roblox平臺(tái)的組成 119
8.1.4 Roblox的用戶畫像 121
8.1.5 Roblox的商業(yè)模式 122
8.2 Roblox開發(fā)游戲探秘 122
8.2.1 Roblox Studio的下載和安裝 122
8.2.2 Roblox Studio開發(fā)游戲入門 124
8.3 Roblox成功的內(nèi)在邏輯 131
8.3.1 Roblox實(shí)體是UCG平臺(tái) 131
8.3.2 玩法眾多 133
8.3.3 龐大的創(chuàng)作者 134
8.3.4 為開發(fā)者提供多種變現(xiàn)方式 135
8.4 Roblox的數(shù)字世界的特性 135
第9章 數(shù)字藏品火爆，NFT是數(shù)字資產(chǎn)的
確權(quán) 137
9.1 初識(shí)NFT 137
9.1.1 NFT的現(xiàn)象級(jí)案例 137
9.1.2 區(qū)塊鏈的追本溯源、防篡改
特性 139
9.1.3 NFT的定義 140
9.2 NFT的重要功能 141
9.2.1 版權(quán)保護(hù) 141
9.2.2 資產(chǎn)數(shù)字化 142
9.2.3 資產(chǎn)流動(dòng)性 143
9.2.4 虛擬世界的身份識(shí)別標(biāo)志 143
9.2.5 虛擬世界的數(shù)字形象 143
9.2.6 虛擬世界中重要的數(shù)字資產(chǎn) 145
9.3 何謂數(shù)字藏品（國(guó)內(nèi)的NFT） 145
9.3.1 國(guó)內(nèi)數(shù)字藏品與NFT有什么
區(qū)別 145
9.3.2 國(guó)內(nèi)數(shù)字藏品目前的進(jìn)展 147
9.3.3 數(shù)字藏品平臺(tái)的背后價(jià)值 149
9.4 NFT數(shù)字藏品時(shí)代的企業(yè)品牌營(yíng)銷 150
9.5 NFT數(shù)字藏品的思考和總結(jié) 156
第10章 人潮洶涌，虛擬數(shù)字人探路
未來(lái) 158
10.1 虛擬數(shù)字人行業(yè)背景介紹 158
10.1.1 什么是虛擬數(shù)字人 158
10.1.2 虛擬數(shù)字人的分類 160
10.2 虛擬偶像 162
10.2.1 虛擬偶像的定義和特點(diǎn) 162
10.2.2 虛擬偶像的流派 163
10.2.3 虛擬偶像對(duì)品牌營(yíng)銷的意義 170
10.3 服務(wù)型虛擬人 171
10.3.1 服務(wù)型虛擬人如何賦能企業(yè) 171
10.3.2 如何做一個(gè)服務(wù)型虛擬人 172
10.4 虛擬數(shù)字人的制作技術(shù) 173
10.4.1 形象生成 174
10.4.2 動(dòng)畫生成 175
10.4.3 語(yǔ)音生成 175
10.5 虛擬人行業(yè)前景和挑戰(zhàn) 176
10.5.1 虛擬偶像市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng) 176
10.5.2 服務(wù)型虛擬人有望快速發(fā)展 178
10.5.3 虛擬人產(chǎn)業(yè)的規(guī)�；涞貞�(yīng)用仍待
發(fā)展 179
第11章 火爆出圈的ChatGPT 181
11.1 什么是ChatGPT 181
11.1.1 ChatGPT的彪悍人生 181
11.1.2 如何注冊(cè)、登錄ChatGPT 182
11.1.3 ChatGPT究竟能干什么 183
11.2 ChatGPT的技術(shù)原理 188
11.3 ChatGPT和云計(jì)算的關(guān)系 189
11.3.1 ChatGPT需要云計(jì)算嗎 189
11.3.2 ChatGPT的核心競(jìng)爭(zhēng)力是算力 190
11.4 解析ChatGPT的商業(yè)前景 190
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